本文關(guān)鍵詞：固載化氨基離子液體的制備及其吸附催化性能研究　出處：《太原理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：離子液體因其優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性、良好的選擇溶解性以及獨(dú)特的可設(shè)計(jì)性,在氣體吸收、催化轉(zhuǎn)化以及萃取分離等領(lǐng)域中顯示出了誘人的應(yīng)用前景。功能化離子液體是指引入特定的官能團(tuán)而使其具有特定功能的離子液體,是離子液體在綠色化學(xué)中發(fā)揮作用的重要途徑。介孔硅基材料具有有序的孔道結(jié)構(gòu),大的比表面積和高的水熱穩(wěn)定性,已被廣泛應(yīng)用于催化、吸附及功能材料等領(lǐng)域。將功能化離子液體與介孔硅基材料結(jié)合起來(lái),制得固載化離子液體,可作為綠色、新型、高效的功能材料應(yīng)用于吸附分離以及催化轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域�；谝陨舷敕�,本研究工作主要制備了兩種氨基離子液體功能化的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料,并對(duì)其吸附催化轉(zhuǎn)化CO_2以及吸附陰離子染料的性能進(jìn)行了探索研究。具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)SBA-16固載氨基離子液體的制備及其吸附催化轉(zhuǎn)化CO_2的性能研究采用鍵合法制備了SBA-16固載氨基離子液體有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料(SBA-16@DHIM-NH_2),并考察了其作為吸附劑和催化劑對(duì)CO_2的選擇性吸附及催化轉(zhuǎn)化性能。SBA-16@DHIM-NH_2具有籠形的介孔結(jié)構(gòu)、大的比表面積及高的穩(wěn)定性,氨基離子液體以鍵合方式均勻的固載于介孔孔道中。研究發(fā)現(xiàn),SBA-16@DHIM-NH_2在較溫和的條件下即表現(xiàn)出了優(yōu)異的選擇性吸附及催化轉(zhuǎn)化CO_2的性能。在常壓下CO_2/N_2混合氣氛圍中,SBA-16@DHIM-NH_2對(duì)CO_2的最佳吸附溫度為75°C,最大吸附量為1.07 mmol·g-1,即使在較高的吸附溫度(120°C)下,對(duì)CO_2的吸附量仍可達(dá)0.92mmol·g-1;SBA-16@DHIM-NH_2在CO_2與環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成反應(yīng)中表現(xiàn)出了高的產(chǎn)率和選擇性,在較溫和的反應(yīng)條件(120°C,2.0 MPa,6 h)下,產(chǎn)率和選擇性分別可達(dá)96.0%和96.9%。由此可見(jiàn),SBA-16@DHIM-NH_2在120°C同時(shí)具有優(yōu)異的捕獲及催化轉(zhuǎn)化CO_2的性能,有望在同步捕獲和催化CO_2方面有應(yīng)用。另外,該吸附催化劑具有優(yōu)良的循環(huán)使用性能,重復(fù)使用多次后,對(duì)CO_2的吸附和催化性能未明顯降低。(2)磁性介孔硅固載氨基離子液體的制備及其吸附陰離子染料的性能研究采用鍵合法制備了磁性介孔硅固載氨基離子液體有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料(Fe3O4@n SiO_2@mSiO_2@DHIM-NH_2),并考察了其作為吸附劑對(duì)陰離子染料(橙黃II和莧菜紅)的吸附性能。Fe3O4@n SiO_2@mSiO_2@DHIM-NH_2具有典型的核/殼介孔結(jié)構(gòu)、大的比表面積、強(qiáng)的磁性及高的穩(wěn)定性,氨基離子液體以鍵合方式均勻的固載于介孔孔道中。研究發(fā)現(xiàn),Fe3O4@n SiO_2@mSiO_2@DHIM-NH_2表現(xiàn)出了優(yōu)異的吸附陰離子染料的性能。Fe3O4@n SiO_2@mSiO_2@DHIM-NH_2對(duì)橙黃II和莧菜紅的最佳吸附pH值為2.0,對(duì)橙黃II和莧菜紅的最佳吸附溫度為35°C,最大吸附量分別為153.06和84.40 mg·g-1。吸附過(guò)程適合用準(zhǔn)二階吸附動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型來(lái)描述;低溫時(shí),靜電作用為主要的吸附驅(qū)動(dòng)力,高溫時(shí),介孔的物理吸附為主要作用力。將氨基離子液體和磁性Fe3O4納米顆粒引入介孔硅基材料中,可顯著提高對(duì)陰離子染料的吸附性能和分離效率。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O645.1

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