有机胺/离子液体混合吸收剂捕集CO2的传质-反应机理

本项目拟选用有机胺/离子液体混合溶剂作为吸收剂捕集CO2，以吸收速率、吸收容量，辅以吸收剂再生利用率、能量消耗等关键指标为考核依据，确立适宜有机胺/离子液体混合溶剂吸收体系。重点研究吸收过程中，有机胺/离子液体混合吸收剂与CO2反应过程中的耦合作用机制。通过分析反应过程的中间产物形态和去质子化反应时基物的异同性，论证利用"两性离子"（zwitterion）反应机理解释该体系反应过程特征的适用性，探明混合溶剂体系吸收CO2的反应机理。确定有机胺/离子液体混合溶剂吸收CO2的反应动力学区域，探索该体系CO2吸收-解吸过程中界面吸收和溶液主体反应的规律，分析混合溶剂吸收CO2的传质-反应特性。依据渗透理论，建立混合溶剂体系中CO2的传质-反应动力学模型，获取反应速率常数及增强因子等基础数据，阐明有机胺/离子液体混合溶剂吸收CO2过程的传质-反应机理。

本项目提出有机胺/离子液体混合溶剂作为吸收剂捕集CO2的方法，选用的有机胺是工业上已有应用的一乙醇胺（MEA），离子液体是1-丁基-4-甲基-咪唑四氟硼酸钠（[Bmim]BF4），以吸收速率、吸收容量，辅以吸收剂再生利用率以及再生速率等关键指标为考核依据，确立适宜有机胺/离子液体混合溶剂吸收体系。重点研究吸收过程中，有机胺/离子液体混合吸收剂与CO2反应过程中的耦合作用机制。利用“两性离子”（zwitterion）反应机理，探明混合溶剂体系吸收CO2的反应机理。在双搅拌釜反应器中，确定有机胺/离子液体混合溶剂吸收CO2的反应动力学区域，探索该体系CO2吸收-解吸过程中界面吸收和溶液主体反应的规律，分析混合溶剂吸收CO2的传质-反应特性。依据渗透理论，建立混合溶剂体系中CO2的传质-反应动力学模型，获取反应速率常数及增强因子等基础数据，阐明有机胺/离子液体混合溶剂吸收CO2过程的传质-反应机理。