氨基酸離子液體1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽([C2mim][Gly])對(duì)CO2的吸收力研究

化石燃料（如煤和石油）的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的CO2排放到大氣中，對(duì)**氣候造成了嚴(yán)重影響。因此，探索CO2捕獲和轉(zhuǎn)化的解決方案非常重要。作為一類新興的液體離子材料，如幾乎可以忽略的蒸汽壓、不燃性、寬液程以及可設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，這使得ILs在碳捕獲方面引起了越來(lái)越多的關(guān)注。

就氨基酸ILs而言，以往的研究大多集中在ILs對(duì)干燥CO2的捕獲上，而對(duì)潮濕的CO2捕獲卻鮮有報(bào)道。眾所周知，煙氣中含有少量的水，使用ILs捕獲潮濕的CO2更符合燃燒后CO2的直接捕獲過(guò)程。由于氨基酸ILs包含多個(gè)潛在的吸收位點(diǎn)，因此在捕獲潮濕的CO2過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生幾種產(chǎn)物。然而，目前對(duì)捕獲潮濕的CO2后產(chǎn)生的新物種、系統(tǒng)組成以及ILs每個(gè)吸收位點(diǎn)對(duì)CO2捕獲能力的貢獻(xiàn)仍缺乏了解。因此，有必要用實(shí)驗(yàn)和理論研究工作來(lái)澄清這些問(wèn)題，這對(duì)開發(fā)新型CO2工業(yè)吸收劑非常重要。

基于此，我們制備了一種簡(jiǎn)單的氨基酸離子液體1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸鹽([C2mim][Gly])，并將其用于在25℃下吸收潮濕的CO2，建立了一種定量方法來(lái)估算不同吸收位點(diǎn)對(duì)CO2的吸收能力。

使用13CNMR、FT-IR和LC-MS表征，發(fā)現(xiàn)ILs吸收潮濕CO2后的主要產(chǎn)物是NHC-CO2和氨基甲酸酯，并發(fā)現(xiàn)實(shí)際吸收潮濕CO2的能力為0.91 mol CO2 mol-1 IL，幾乎是干燥CO2的兩倍。在吸收潮濕CO2的早期，水對(duì)吸收容量的影響很小，吸收部位主要在甘氨酸陰離子的氨基上。隨著吸收時(shí)間的延長(zhǎng)，H2O會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中產(chǎn)生[HCO3]-并激活咪唑陽(yáng)離子的C2位。然后，活化的位點(diǎn)與CO2反應(yīng)形成NHC-CO2，并貢獻(xiàn)0.33mol CO2 mol-1 IL的化學(xué)吸收能力，成為主要的吸收位點(diǎn)。

為了更清楚地了解該系統(tǒng)的吸收模式和機(jī)理，對(duì)此類系統(tǒng)進(jìn)行了量子化學(xué)計(jì)算。在[C2mim][Gly]中有三個(gè)可能的位置用于吸收潮濕的CO2:陽(yáng)離子的C2位置、陰離子的羧基和氨基位置。由于光譜分析表明[C2mim]+在吸收的初始階段沒(méi)有貢獻(xiàn)CO2吸收位點(diǎn)，因此只優(yōu)化了[Gly]-與CO2和H2O分子相互作用的結(jié)構(gòu)，并計(jì)算了[Gly]-與H2O之間的相互作用能，[Gly]--H2O (-83.15 kJ/mol)的能量值明顯低于[Gly]--CO2 (-54.06 kJ/mol)的能量值，所以[Gly]-與H2O的結(jié)合比CO2容易。

西安pg電子官方生物提供的離子液體產(chǎn)品如下：

溫馨提示：西安pg電子官方生物科技有限公司供應(yīng)的產(chǎn)品僅用于科研，不能用于其他用途