一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化剂改性技术领域，公开了一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂及其制备方法和应用。本发明专利技术将氨基酸类离子液体和聚醇混合，得到低共熔溶剂；将金属有机框架材料分散于低共熔溶剂中，得到氨基酸类多孔离子液体吸附剂。本发明专利技术的制备条件温和，适合批量生产；多孔离子液体不挥发，环境友好，设备要求低，有利于工业化应用。本发明专利技术的多孔离子液体可在高效捕集CO2的同时在较低温度下高效脱附CO2，脱附温度显著低于传统乙醇胺(110～140℃)，攻克技术壁垒的同时，是一种具有工业应用潜力的捕集CO2的方法。的方法。的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化剂改性
，尤其涉及一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]CO2是当前大气中最主要的温室气体之一，近些年CO2排放对环境产生了巨大影响，进而对人类的生产生活产生了巨大影响。在双碳相关政策及全球气候变暖等生态环境治理的全力推动下，实现CO2减排，减缓生态恶化，已然成为一种全球化的生活与生产方式。
[0003]工业中捕集CO2常用乙醇胺捕集液(MEA)，具有腐蚀性，会损坏捕获系统的设备管道，增加维护成本，降低设备的整体寿命。同时，MEA具有很高的挥发性，导致显著的溶剂损失和降低捕获效率，增加整个过程的成本。MEA易挥发，损失大，导致捕获率较低，需要更频繁地更换。此外，MEA作为一种化学吸收剂，需要较高的脱附温度(110～140℃)，造成较高的脱附能耗。虽然MEA仍然被广泛用于捕获传统烟气中CO2，但上述限制突出了对更加绿色安全、可持续、低成本、低能耗捕集液的需求。
[0004]开发廉价易得、吸脱附性能良好的新型捕集液，代替传统乙醇胺，在保证捕集量的同时降低脱附能耗，具有重要的科学意义和应用价值。离子液体(ILs)是一种在室温下或接近室温的液态盐，具有一定的CO2溶解性，且可通过调变阴阳离子结构提高CO2选择性。与传统溶剂(如MEA)相比，离子液体的挥发性非常低，在捕获过程中不易逸出到环境中，降低了环境和健康影响的风险。离子液体具有很高的热稳定性和化学稳定性，这使得它们在捕获过程中更耐降解，易再生，减少更换需求并提高捕获过程的整体效率。
[0005]然而，离子液体粘度大、不易流动、吸附容量低，如何将其高效用于捕获烟气中CO2是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂及其制备方法和应用，解决现有技术中存在的上述问题。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将氨基酸类离子液体和聚醇混合，得到低共熔溶剂；
[0010](2)将金属有机框架材料分散于低共熔溶剂中，得到氨基酸类多孔离子液体吸附剂。
[0011]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(1)中氨基酸类离子液体包含1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基苯并咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑色氨酸盐、丁基三苯基鏻色氨酸盐、丁基三苯基鏻组氨酸盐中的一种或两种。
[0012]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(1)中
聚醇包含聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚丙二醇200、聚丁二醇200中的一种或两种。
[0013]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(2)中金属有机框架材料为UIO
‑
66、ZIF
‑
67、ZIF
‑
8或ZIF
‑
90。
[0014]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(1)中氨基酸类离子液体和聚醇的质量比为1：10～50；所述步骤(2)中金属有机框架材料在低共熔溶剂中的质量浓度为2～8wt％。
[0015]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(1)中混合的温度为25～50℃；混合的时间为1～8h。
[0016]优选的，在上述一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法中，所述步骤(2)中分散的方法为搅拌或超声；分散的温度为25～50℃；分散的时间为1～8h。
[0017]本专利技术还提供了一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法制得的一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂。
[0018]本专利技术还提供了一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂在吸附CO2中的应用。
[0019]优选的，在上述应用中，所述吸附的温度为25～50℃；CO2的气体流量为30～200mL/min；所述氨基酸类多孔离子液体吸附剂在吸附CO2后还包括脱附；脱附的温度为70～90℃。
[0020]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021](1)本专利技术制备多孔离子液体的制备条件温和，适合批量生产；
[0022](2)本专利技术制得的多孔离子液体不挥发，环境友好，设备要求低，有利于工业化应用；
[0023](3)本专利技术的多孔离子液体可在高效捕集CO2的同时在较低温度(70～90℃)下高效脱附CO2，脱附温度显著低于传统乙醇胺(110～140℃)，是一种具有工业应用潜力的捕集CO2的方法。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0025]图1为本专利技术实施例1、3、5制得的PIL
‑
1、PIL
‑
3、PIL
‑
5的示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027](1)将氨基酸类离子液体和聚醇混合，得到低共熔溶剂；
[0028](2)将金属有机框架材料分散于低共熔溶剂中，得到氨基酸类多孔离子液体吸附剂。
[0029]在本专利技术中，所述步骤(1)中氨基酸类离子液体优选为包含1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基苯并咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑色氨酸盐、丁基三苯基鏻色氨酸盐、丁基三苯基鏻组氨酸盐中的一种或两种，进一步优选为1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑色氨酸盐、丁基三苯基鏻色氨酸盐中的一种或两种，更优选为1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑色氨酸盐。
[0030]在本专利技术中，所述步骤(1)中聚醇优选为包含聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚丙二醇200、聚丁二醇200中的一种或两种，进一步优选为聚乙二醇400、聚丙二醇200、聚丁二醇200中的一种或两种，更优选为聚丁二醇200。
[0031]在本专利技术中，所述步骤(2)中金属有机框架材料优选为UIO
‑
66、ZIF
‑
67、ZIF
‑
8或ZIF
‑
90，进一步优选为ZIF
‑
67、ZIF
‑
8或Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氨基酸类离子液体和聚醇混合，得到低共熔溶剂；(2)将金属有机框架材料分散于低共熔溶剂中，得到氨基酸类多孔离子液体吸附剂。2.根据权利要求1所述的一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中氨基酸类离子液体包含1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基苯并咪唑组氨酸盐、1
‑
甲基
‑3‑
丁基咪唑色氨酸盐、丁基三苯基鏻色氨酸盐、丁基三苯基鏻组氨酸盐中的一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚醇包含聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚丙二醇200、聚丁二醇200中的一种或两种。4.根据权利要求3所述的一种氨基酸类多孔离子液体吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中金属有机框架材料为UIO
‑
66、ZIF
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：易群，史利娟，裴丰，王茜茜，黄毅，郭慧娟，朱露露，梁慎平，
申请(专利权)人：湖北宜化化工科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：