Gem ini胺功能離子液體吸收CO2的研究*

劉海燕，趙秀麗，李 睿

（1.大慶師范學院，黑龍江 大慶 163712；2.哈爾濱工業大學，黑龍江 哈爾濱150006）

科研與開發

Gem ini胺功能離子液體吸收CO2的研究*

劉海燕1，2，趙秀麗1，李 睿1

（1.大慶師范學院，黑龍江 大慶 163712；2.哈爾濱工業大學，黑龍江 哈爾濱150006）

受親水有機胺與CO2進行化學反應的啟發，將胺功能基團能引入到咪唑環上，合成含胺功能基團的離子液體。本研究以四個亞甲基為連接基，合成含胺功能基團的Gemini咪唑離子液體1,4-二（溴化3-乙胺基咪唑）丁烷，所合成的物質經紅外、核磁共振氫譜表征確為目標產物。進行了簡單的吸收實驗，其對CO2的吸收比物理吸收高很多，可與CO2按照1∶1的化學計量比進行化學反應。

Gemini離子液體；功能性；CO2吸收

Abstract：Taking a cue from the chemistry of aqueous organic amines reacting with CO2,amine functionalities can be added to ionic liquids to introduce specific and tunable chemical reactivity with CO2.The Gemini amine functional ionic liquid 1,4-bis（3-aminoethyl imidazolium-1-yl） butane bromide was synthesized with four methylene as spacer.The products were characterized by the way of FT-IR and1H NMR.The results proved that they were all the objective products.Experimental of absorption result indicated thatwhile CO2uptake of ILs with Gemini amine-functionalized cations ismuch greater than is possible by physical absorption.The Gemini amine functional ionic liquid can reactwith CO2on 1∶1 reaction stoichiometry.

Key words：gemini ionic liquid;functionality;carbon dioxide absorption

離子液體作為新興的綠色溶劑具有非揮發性、熱穩定性、結構可調等多種特性。近年來，許多研究將離子液體用于氣體混合物的分離，尤其是咪唑離子液體對酸性氣體的分離方面顯示出良好的性能，成為研究的熱點備受關注[1-3]。受親水有機胺與CO2進行化學反應的啟發，將胺功能基團能引入到咪唑環上，Bates ED[4]等在咪唑陽離子上引入氨功能基團，與CO2的反應方式與親水有機胺相同，形成氨基甲酸酯和銨鹽離子，化學反應計量比是CO2∶NH2=1∶2，含胺功能基團離子液體對CO2的吸收比物理吸收要高，但人們的研究多基于不同陰離子的單陽離子離子液體，很少注意到雙陽離子離子液體[5]，即Gemini離子液體。本文四個亞甲基為連接基合成了一種含胺功能集團的Gemini咪唑離子液體1,4-二（溴化3-乙胺基咪唑）丁烷，用紅外、核磁共振氫譜表征目標產物的結構，考察其對CO2的吸收和解吸性能，該物質預期可作為天然氣中CO2的吸收劑。……