一种新型含氨基双核碱性离子液体及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属精细化学品合成技术领域，具体为一种吸收〇)2的含氨基双核碱性离子 液体合成的方法。
【背景技术】
[0002] 近代工业革命的到来，人类使用石油、煤、天然气等燃料的数量日益增加，因而产 生的CO2气体的量也在急剧增加。CO2是造成温室效应的主要原因，其引发了一系列严重的 生态和环境问题，包括气候异常、海平面上升、迀徙和物种灭绝等，成为社会和科技领域广 泛关注的热点，同时〇)2又是一种重要的碳资源，在农业、食品及医药等诸多行业都有广泛 应用。因此，捕集并回收CO2具有重大的意义。
[0003]目前世界上已实现商业化应用的CO2捕集方法主要为基于醇胺溶液的化学吸收 法，该方法具有吸收容量大、捕获效率高等优点，可获得食品级〇) 2并对其进行二次利用， 然而，由于醇胺的沸点较低，在解吸过程中挥发而导致大量吸收剂损失，造成设备的严重腐 蚀，同时，由于解吸温度较高，导致运行费用过高。因此，开发醇胺的替代溶剂是目前碳捕集 领域的研宄热点。
[0004] 近年来，为适应绿色化学的发展需要，离子液体作为一种新型的对环境友好的绿 色溶剂引起专家学者的高度重视，有望成为未来CO2捕集的重要技术手段，作为一种由有机 阳离子和无机（或有机）阴离子构成的特殊盐类，离子液体具有易溶、热稳定性强、蒸气压 低及不挥发等特性，在温室或接近温室条件下呈液体状态，因此，与醇胺吸收剂相比，离子 液体用于CO2捕集具有独特的技术优势：吸收剂性质稳定且不挥发，循环利用率高；吸收过 程无二次污染；无设备腐蚀问题。
[0005]目前有关碱性离子液体的合成的报道不是很多，例如刘晔等2007年研宄的复合 功能离子液体体系、制备及其应用（中国专利，公开号CN101037388A)、马丁 ?约翰?厄尔 等2008年合成的碱性离子液体（中国专利，公开号CN101137437A)、张锁江等2011年合成 的碱性离子液体及其制备、应用（中国专利，公开号CN102126968A)、王娜等2013年研宄了 一种碱性离子液体的合成方法（中国专利，公开号CN103664790A)。离子液体吸收二氧化 碳也有报道，它能吸收的摩尔比可以是1: 1，也可以超过1: 1，吸收的比例是通过离子液体 中阴阳离子的种类和比例决定的。本发明给出了新型碱性离子液体室温合成方法及新型离 子液体在酸性气体吸收中的应用。本发明克服了其他溶剂在使用过程中易挥发、再生难等 缺点。
【发明内容】
[0006] 本发明针对当前技术的不足，提供一种新型含氨基双核碱性离子液体，该离子液 体用双核物质与溴盐反应，得到的物质含的氨基多，碱性更强，因此在吸收二氧化碳上效果 更好。
[0007] 本发明的技术方案为：
[0008] -种新型含氨基双核碱性离子液体，该离子液体的结构式如下：
[0009]
【主权项】
1· 一种新型含氨基双核碱性1?子液体，其特征为该1?子液体的结构式如下：
其中，η = 2、3、4、5 或 6。
2. 如权利要求1所述的新型含氨基双核碱性离子液体的制备方法，其特征为包括以下 步骤： 第一步：取N-甲基咪唑和卤代烃于反应器中混合，再加入乙腈，70°C下搅拌回流24h， 减压抽滤，丙酮洗涤后得无色固体，最后在80°C真空干燥24h得到物质A ; 其中，所述的卤代烃为1，2-二溴乙烷、1，3-二溴丙烷、1，4-二溴丁烷、1，5-二溴戊烷或 1，6-二溴己烷；物料配比为摩尔比N-甲基咪唑：卤代烃=2:1 ;每0.0 lmol N-甲基咪唑加 IOmL乙腈； 第二步：取上面得到的物质A和3-溴丙胺氢溴酸盐于反应器中混合，加入无水乙醇溶 剂将其溶解，在N2保护下加热至70~85°C，搅拌回流20~25h，旋蒸除溶剂至质量不再变 化，再加入水将旋蒸后物质全部溶解，并用固体KOH调节PH值为10~12,减压蒸馏，用乙 醇-四氢呋喃混合溶液提取产物，减压蒸馏，真空干燥12~24h得到溴盐； 其中，物料配比为摩尔比物质A :3_溴丙胺氢溴酸盐=1 :2 ;混合溶液中体积比乙醇： 四氢呋喃=4:1 ; 第三步：取上面得到的溴盐和氢氧化钠于单口烧瓶中混合，加入丙酮使其完全溶解，室 温搅拌过夜，真空抽滤，取滤液放入装有二氯甲烷的容器中，待沉淀析出完全，抽滤得到固 体，二氯甲烷洗涤后，最后在80°C真空干燥24h得到最终产物； 其中，物料配比为摩尔比溴盐：氢氧化钠=1 : 2。
3. 如权利要求1所述的新型含氨基双核碱性离子液体的应用，其特征为应用于二氧化 碳气体吸收。
4. 如权利要求1所述的新型含氨基双核碱性离子液体的应用，其特征为包括如下步 骤： 将所述的离子液体放入到容器中，然后加入离子液体1~1. 5倍质量的水，将其在水浴 中加热至35~45°C溶解得到溶液，然后搅拌下通入二氧化碳30min到60min ;其中，每含有 2g离子液体的溶液通气速率为60~70mL/min。
【专利摘要】本发明为一种新型含氨基双核碱性离子液体及其制备方法和应用，该离子液体的结构式如下；本发明的离子液体用双核物质与溴盐反应，得到的物质含的氨基多，碱性更强，在吸收二氧化碳上效果更好，并可以多次重复使用。其中，n＝2、3、4、5或6。
【IPC分类】B01D53-14, C07D233-61
【公开号】CN104876874
【申请号】CN201510200842
【发明人】张文林, 钱浩智, 李俊飞, 王志英, 李春利, 王福宽, 李柏春
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月24日