一种疏水性低共熔溶剂及其制备方法与用途技术

本发明专利技术涉及低共熔溶剂的技术领域，具体公开了一种疏水性低共熔溶剂，包括疏水性的氢供体和疏水性的氢受体；疏水性的氢供体为含有苯环、奈环、环己基、长链烷基中的一种或几种的胺或酰胺；疏水性的氢受体为含有长链烷基的醇或羧酸；其制备方法为：将疏水性的氢供体和疏水性的氢受体在加热状态下进行混合，至全部固体都受热熔化成为液体；混合结束后，将反应体系冷却至室温。本发明专利技术的疏水性低共熔溶剂可用于可逆吸附二氧化硫气体，其具有疏水性高、循环吸收容量变化小，可多次循环使用的优点。可多次循环使用的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种疏水性低共熔溶剂及其制备方法与用途


[0001]本专利技术涉及低共熔溶剂的
，更具体地说，它涉及一种疏水性低共熔溶剂及其制备方法与用途。

技术介绍

[0002]二氧化硫(SO2)是一种硫氧化物，为目前大气主要污染物之一，属于世界卫生组织国际癌症研究机构公布的3类致癌物之一。在大气中，二氧化硫会氧化成硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的重要前驱物，随着人类工业化进程的加快，目前，二氧化硫对环境及人类生活的危害越来越严重。
[0003]低共熔溶剂(DES)是一类新兴绿色的类离子溶液，通常由氢键供体和氢键受体两部分通过氢键作用力形成，其熔点低于各个组成成分的熔点且在室温下呈液态。
[0004]目前的低共熔溶剂多用在化合物的萃取上，通常选用丙三醇(甘油)、聚乙二醇等多羟基化合物，或者用氯化胆碱、1
‑
乙基
‑3‑
甲基氯化咪唑等盐类化合物，这导致目前使用的低共熔溶剂的亲水性较大。而烟道气等废气中含有一定量的水分，将目前这种低共熔溶剂用于可逆吸收废气中的二氧化硫时，易于同时将二氧化硫中的水分吸收掉，这会导致低共熔溶剂循环性能变差和循环吸收容量降低。

技术实现思路

[0005]针对现有的低共熔溶剂亲水性较大，在吸收废气中的二氧化硫时易于吸收水分的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种疏水性低共熔溶剂，所述产品具有疏水性的氢供体和疏水性的氢受体，用于吸收含水废气中的二氧化硫时不易吸收水分，能够提高低共熔溶剂的循环性能和循环吸收容量，从而有效增加疏水性低共熔溶剂循环吸收
‑
解吸的次数。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种疏水性低共熔溶剂的制备方法，所述制备方法具有工艺简洁、操作简单的优点。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提供一种疏水性低共熔溶剂的用途，所制备的低共熔溶剂能够对含水废气中的二氧化硫进行有效的可逆吸收而不容易吸收水分。
[0008]为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种疏水性低共熔溶剂，包括疏水性的氢供体和疏水性的氢受体；所述疏水性的氢供体为含有苯环、奈环、环己基、长链烷基中的一种或几种的胺或酰胺；所述疏水性的氢受体为含有长链烷基的醇或羧酸。
[0009]胺或酰胺中氮原子和醇或羧酸中的氧原子都是电负性极强的原子，氧原子的吸电子能力比氮原子强，因此在本申请中，含有长链烷基的醇或羧酸能够作为氢受体，与氢供体含有苯环、奈环、环己基、长链烷基中的一种或几种的胺或酰胺形成氢键，从而形成稳定的低共熔溶剂。在本申请中，长链烷基、苯环、奈环、环己基都是大空间位阻的基团，这使得本申请选用的氢供体和氢受体都具有很强的疏水性，从而能够形成本申请中的具有高疏水性的低共熔溶剂。
[0010]在一实施例中，所述疏水性氢供体中的长链烷基为C8至C14烷基。
[0011]在一实施例中，所述疏水性氢受体中的长链烷基为C8至C14烷基。
[0012]通过采用上述技术方案，使本申请的疏水性氢供体和疏水性氢受体具备疏水结构的同时，又不至于产生基团太大，熔融不均匀充分而出现的疏水性低共熔溶剂对二氧化硫吸收效果变差的问题。
[0013]在一实施例中，所述疏水性的氢供体为1
‑
萘胺，N
‑
乙基
‑
1萘胺，3
‑
环己基苯胺，4
‑
环己基苯胺，N
‑
环己基苯胺，2
‑
甲基环己胺，二环己基胺，月桂酰胺中的一种或几种的组合物。
[0014]在一实施例中，所述疏水性的氢受体为正辛醇、正癸醇、十二醇、正辛酸、正癸酸、月桂酸中的一种或几种的组合物。
[0015]在一实施例中，所述疏水性的氢供体和所述疏水性的氢受体的物质的量比例为1：(0.5
‑
3)。
[0016]为实现上述第二个目的，本专利技术提供了一种所述的疏水性低共熔溶剂的制备方法，将所述的疏水性的氢供体和疏水性的氢受体在加热状态下进行混合，至全部固体都受热熔化成为液体；混合结束后，将反应体系冷却至室温，制备得到所述的疏水性低共熔溶剂。
[0017]在一实施例中，所述的疏水性低共熔溶剂混合过程中，辅以磁力搅拌棒进行搅拌混合，全部固体受热熔化成为液体后，在加热状态下继续磁力搅拌0.5h。
[0018]通过上述技术方案，能够使本申请中的疏水性氢供体和疏水性氢受体达到充分且均匀的混合效果，提高后续的二氧化硫吸收量。
[0019]为实现上述第三个目的，本专利技术提供了一种疏水性低共熔溶剂在二氧化硫吸收中的应用，所述疏水性低共熔溶剂用于可逆吸附二氧化硫气体。
[0020]在一实施例中，所述疏水性低共熔溶剂可逆吸附的二氧化硫气体为水蒸气含量为0.1％至2％的二氧化硫气体。
[0021]烟道气、尾气等废气中通常都会含有一定量的水分，本申请制备的疏水性低共熔溶剂能够对水分含量在0.1％至2％的二氧化硫进行有效的可逆吸附，而对气体中的水蒸气吸收量很小或不吸收，提升了本申请疏水性低共熔溶剂应用过程中的循环性能和循环吸收容量，使得本申请中的疏水性低共熔溶剂能够多次循环使用。
[0022]综上所述，本申请提供了一种疏水性低共熔溶剂及其制备方法与用途，具有以下有益效果：通过本申请的制备方法制备得到本申请中的疏水性低共熔溶剂，其具有大空间位阻的疏水性氢供体和大空间位阻的疏水性氢受体，从而具有高疏水性。本申请中的疏水性低共熔溶剂用来对含有水蒸气的二氧化硫气体吸收时，由于其具有高疏水性，从而能够达到在连续进行循环吸收解吸过程中水分含量始终保持在0.06％以内，循环解析性能和循环吸收容量可靠性高的效果。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。注意，如没有特别说明，本文中所示的“％”是指“质
量％”。
[0024]本申请首先提供了一种疏水性低共熔溶剂，其含有疏水性氢受体和疏水性氢供体，疏水性的氢供体可以是1
‑
萘胺，结构式为N
‑
乙基
‑
1萘胺，结构式为3
‑
环己基苯胺，结构式为4
‑
环己基苯胺，结构式为N
‑
环己基苯胺，结构式为
[0025]2‑
甲基环己胺，结构式为二环己基胺，结构式为月桂酰胺，结构式为中的一种，也可以是1
‑
萘胺，N
‑
乙基
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1萘胺，3
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环己基苯胺，4
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环己基苯胺，N
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环己基苯胺，2
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甲基环己胺，二环己基胺，月桂酰胺中的几种组合而形成的，其中月桂酰胺还可以选用C8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水性低共熔溶剂，其特征在于，包括疏水性的氢供体和疏水性的氢受体；所述疏水性的氢供体为含有苯环、奈环、环己基、长链烷基中的一种或几种的胺或酰胺；所述疏水性的氢受体为含有长链烷基的醇或羧酸。2.根据权利要求1所述的一种疏水性低共熔溶剂，其特征在于，所述疏水性氢供体中的长链烷基为C8至C
14
烷基。3.根据权利要求1所述的一种疏水性低共熔溶剂，其特征在于，所述疏水性氢受体中的长链烷基为C8至C
14
烷基。4.根据权利要求1所述的一种疏水性低共熔溶剂，其特征在于，所述疏水性的氢供体为1
‑
萘胺，N
‑
乙基
‑
1萘胺，3
‑
环己基苯胺，4
‑
环己基苯胺，N
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环己基苯胺，2
‑
甲基环己胺，二环己基胺，月桂酰胺中的一种或几种的组合物。5.根据权利要求1所述的一种疏水性低共熔溶剂，其特征在于，所述疏水性的氢受体...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗翠娟，徐志尧，
申请(专利权)人：苏州中科地星创新技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：