一种利用羧酸阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用羧酸阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法。该方法的特别之处就是选用了具有碱性的羧酸阴离子作为气体吸收剂，在一氧化氮捕集的过程中，吸收压力为0.0001～0.2MPa，吸收温度为20℃～100℃，吸收时间为2～16小时，吸收的一氧化氮是较容易脱附的，脱附温度为60～120℃，脱附时间为0.1～40小时相比于传统的一氧化氮捕集方法，该方法的主要特点是高效、高容量、易脱附，通过羧酸根和一氧化氮间的化学作用，从而达到高效捕集的目的，最高的吸收量是每摩尔离子液体吸收4.28摩尔一氧化氮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学方法，具体地说，是一种利用羧酸阴离子功能化离子液体捕集一氧化氮的方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，环境污染也越来越严重，其中大气污染将会直接影响人们的身体健康以及生存环境的稳定性。氮氧化合物(NOx)作为大气污染的主要成分，是形成酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及破坏生态系统的罪魁祸首之一。氮氧化合物(NOx)主要来源于化石燃料的燃烧，其中NO占有的比例大于90％。在工业上，经常采用脱硝的方法将氮氧化合物(NOx)还原为氮气(N2)，主要包括选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、吸附法(LOTO)、离子体活化法(LPC)等。虽然脱硝的方法较多，但是每种方法都有自身的局限性，如SCR、SNCR要求技术高，温度高，成本高，设备严格；LOTO运行费用较高；LPC脱硝率很低。这些条件是捕集氮氧化合物之前必须考虑的问题，故传统的工业脱硝方法已经不能满足环境发展的需求，高效节约的氮氧化合物捕集方法是环境发展的必然趋势。1991年，NO作为一种神经细胞间新的信息传递物质引起了研究人员的关注，对NO的研究是从血管开始的，相继深入到中枢神经系统和外周神经系统，NO以相邻细胞为靶子并激活鸟苷酸环化酶，使第二信使物质cGMP生成增加并可能继而激活依赖于cGMP的蛋白激酶，产生特定的生理效应。研究表明，NO是细胞间的信息传递者，在医药领域将有很大的发展空间。其次，费瑞·慕拉德(FeridMurad)因为发现“一氧化氮在心血管系统中起信号分子作用”而获得了1998年的诺贝尔生理学或医学奖。由此可以看出，设计合成高效的用于捕集NO的物质迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种羧酸根为阴离子的碱性功能化离子液体用于一氧化氮捕集的方法，整个实验过程中，设计合成不同碱性的羧酸阴离子，用于一氧化氮的捕集工作，主要利用羧酸跟阴离子和一氧化氮发生化学作用，从而达到高效捕集的目的。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：本专利技术是一种利用羧酸阴离子功能化离子液体进行一氧化氮捕集的方法，该方法的特别之处就是选用了具有碱性的羧酸阴离子作为气体吸收剂，在一氧化氮捕集的过程中，吸收压力为0.0001～0.2MPa，吸收温度为20℃～100℃，吸收时间为2～16小时，吸收的一氧化氮是较容易脱附的，脱附温度为60～120℃，脱附时间为0.1～40小时。在研究阶段，本专利技术所述具有羧酸根为阴离子的碱性功能化离子液体为十四烷基三己基磷氯乙酸、十四烷基三己基磷二氯乙酸、十四烷基三己基磷三氯乙酸、十四烷基三己基磷苯甲酸、十四烷基三己基磷对溴苯甲酸、乙基三丁基磷氯乙酸、乙基三丁基磷二氯乙酸、乙基三丁基磷三氯乙酸、乙基三丁基磷苯甲酸、乙基三丁基磷对溴苯甲酸、乙基甲基咪唑氯乙酸、乙基甲基咪唑二氯乙酸、乙基甲基咪唑三氯乙酸、乙基甲基咪唑苯甲酸、乙基甲基咪唑对溴苯甲酸、丁基甲基咪唑氯乙酸、丁基甲基咪唑二氯乙酸、丁基甲基咪唑三氯乙酸、丁基甲基咪唑苯甲酸、丁基甲基咪唑对溴苯甲酸中的任意一种。本专利技术所述的羧酸阴离子功能化离子液体为十四烷基三己基磷苯甲酸。本专利技术所述的一氧化氮压力在0.01到0.1MPa大气压之间。本专利技术所述的一氧化氮吸收温度在30℃～90℃之间。本专利技术所述的一氧化氮吸收时间在2～16小时之间。本专利技术所述的脱附温度在70～90℃。本专利技术所述的脱附时间在1～40小时。本专利技术主要提出一种利用羧酸阴离子功能化离子液体高效高容量地吸收一氧化氮的方法，利用碱性功能化离子液体中的羧酸根阴离子和一氧化氮进行化学作用，从而达到捕集一氧化氮的目的，该方法主要是通过羧酸根和一氧化氮形成共价键的形式，从而完成碱性功能化离子液体对一氧化氮的捕集，该方法在工业上将会发生较大的作用。相比于传统的一氧化氮捕集方法，该方法的主要特点是高效、高容量、易脱附，通过羧酸根和一氧化氮间的化学作用，从而达到高效捕集的目的，最高的吸收量是每摩尔离子液体吸收4.28摩尔一氧化氮。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1在一内径为1cm的5ml玻璃容器中，加入离子液体十四烷基三己基磷苯甲酸约0.70g(0.0012mol)，然后置于一氧化氮压力0.1MPa的密封罐中，控制吸收温度为30℃，吸收平衡时间为16小时，称重表明该离子液体中一氧化氮的吸收容量为4.28摩尔/摩尔离子液体。实施例2类似于实施例1，控制一氧化氮气体压力为0.1MPa，吸收温度30℃，改变离子液体的种类，一氧化氮吸收的结果如下表(表1)：表1羧酸根阴离子对一氧化氮捕集的影响实施例6类似于实施例1，采用十四烷基三己基磷苯甲酸、十四烷基三己基磷对溴苯甲酸、十四烷基三己基磷三氯乙酸为吸收剂，吸收一氧化氮气体，改变吸收温度，一氧化氮压力和吸收时间等条件，吸收结果如下表(表2)：表2不同吸收条件对一氧化氮吸收的影响实施例13在一内径为1cm的5ml玻璃容器中，加入已吸收一氧化氮的离子液体十四烷基三己基磷苯甲酸0.70g(0.0012mol)，置于一氧化氮压力0.1MPa的密封罐中，控制脱附温度为70℃，脱附平衡时间为1小时，脱附残留量为3.42mol/molIL。表3不同条件对一氧化氮脱附的影响以上列举的仅是本专利技术的部分具体实施例，显然，本专利技术不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本专利技术公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用羧酸阴离子功能化离子液体高容量捕集一氧化氮的方法，其特征在于，选用了具有碱性的羧酸阴离子作为气体吸收剂，与一氧化氮作用，来高效吸收一氧化氮气体，吸收压力为0.0001～0.2MPa，吸收温度为20℃～100℃，吸收时间为1～16小时，吸收的一氧化氮是较容易脱附的，脱附温度在60～120℃，脱附时间在0.1～40小时。

【技术特征摘要】
1.一种利用羧酸阴离子功能化离子液体高容量捕集一氧化氮的方法，其特征在于，选用了具有碱性的羧酸阴离子作为气体吸收剂，与一氧化氮作用，来高效吸收一氧化氮气体，吸收压力为0.0001～0.2MPa，吸收温度为20℃～100℃，吸收时间为1～16小时，吸收的一氧化氮是较容易脱附的，脱附温度在60～120℃，脱附时间在0.1～40小时。2.根据权利要求1所述的利用羧酸阴离子功能化离子液体高容量捕集一氧化氮的方法，其特征在于，所述能捕集一氧化氮的羧酸阴离子功能化离子液体为十四烷基三己基磷氯乙酸、十四烷基三己基磷二氯乙酸、十四烷基三己基磷三氯乙酸、十四烷基三己基磷苯甲酸、十四烷基三己基磷对溴苯甲酸、乙基三丁基磷氯乙酸、乙基三丁基磷二氯乙酸、乙基三丁基磷三氯乙酸、乙基三丁基磷苯甲酸、乙基三丁基磷对溴苯甲酸、乙基甲基咪唑氯乙酸、乙基甲基咪唑二氯乙酸、乙基甲基咪唑三氯乙酸、乙基甲基咪唑苯甲酸、乙基甲基咪唑对溴苯甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王从敏，曹宁宁，陈凯宏，施桂玲，李浩然，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33