NH₃是一種典型的氣態(tài)污染物,危害著社會環(huán)境和人們的健康。另一方面,NH₃在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應用,而NH₃的工業(yè)生產(chǎn)需要大量的能量。因此,對廢氨回收利用的研究具有十分重要的意義。本文先設計合成了一系列含有多重氫鍵的脒型和吡啶型離子液體用于高效捕集NH₃和低能耗脫附回收NH₃,然后對這種含有多重氫鍵的離子網(wǎng)絡吸氨顯示的S型等溫吸附進行了研究,最后通過調(diào)控多重氫鍵的強度以改變壓力閾值大小實現(xiàn)了對不同濃度NH₃的高效捕集。首先,本文設計和合成了具有多重氫鍵的可逆離子網(wǎng)絡的離子液體實現(xiàn)了NH₃的S型等溫吸附,使其具有高效捕集性能、低能耗脫附性能和高的可逆性能。結合NH₃吸脫附測試實驗、波譜分析測試、NH₃-TPD表征和量子化學計算,推測離子網(wǎng)絡吸收NH₃的機理是破壞了陰陽離子間的多重氫鍵并發(fā)生了相變從而打破了有序的網(wǎng)絡結構并與NH₃形成新的氫鍵的方式而實現(xiàn)... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 NH_3的污染現(xiàn)狀
    1.3 NH_3的物理捕集方法
    1.4 NH_3的化學捕集方法
        1.4.1 通過酸堿反應捕集NH_3
        1.4.2 利用配位作用捕集NH_3
        1.4.3 通過氫鍵作用捕集NH_3
    1.5 S型等溫吸附氣體的研究進展
    1.6 論文研究的意義、思路及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究思路
        1.6.3 研究內(nèi)容
第2章 多重氫鍵離子網(wǎng)絡的設計合成和表征
    2.1 引言
    2.2 離子液體的設計合成
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗器材和分析器材
        2.2.3 離子液體的合成
    2.3 離子液體的表征
        2.3.1 離子液體的紅外光譜表征
        2.3.2 離子液體的核磁共振氫譜表征
        2.3.3 多重氫鍵離子網(wǎng)絡的單晶衍射表征
    2.4 離子液體的吸水情況
    2.5 本章小結
第3章 可逆氫鍵離子網(wǎng)絡的構建及其吸脫附NH_3的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗測試方法和表征方法
        3.2.1 實驗測試方法
        3.2.2 表征測試方法
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 離子液體的NH_3吸脫附性能研究
        3.3.2 機理探討
        3.3.3 離子液體的熱穩(wěn)定性考察
        3.3.4 離子液體的吸脫附NH_3循環(huán)性能
    3.4 本章小結
第4章 多重氫鍵調(diào)控S型等溫吸附線的壓力閾值
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 實驗測試方法
        4.2.2 表征測試方法
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 離子液體間多重氫鍵強弱表征
        4.3.2 離子液體的NH_3吸脫附性能研究
        4.3.3 機理探討
        4.3.4 離子液體的熱穩(wěn)定性考察
        4.3.5 離子液體吸脫附NH_3循環(huán)性能
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 本文創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
致謝
附錄
    附錄 (一) 核磁紅外數(shù)據(jù)
    附錄 (二) 多重氫鍵離子網(wǎng)絡單晶氫鍵鍵長鍵角表
    附錄 (三) 文獻報道的吸附劑對NH_3的吸脫性能對比表
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及研究成果
    個人簡歷
    教育背景
    碩士期間發(fā)表學術論文與專利



本文編號：3664327