一種利用堿性功能化離子液體捕集一氧化氮的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用堿性功能化離子液體捕集一氧化氮的方法，使用陰離子具有堿性的離子液體作為吸收劑，來吸收一氧化氮氣體，吸收壓力為0.0001～0.2MPa，吸收溫度為20℃～100℃，吸收時間為2～16小時，吸收的一氧化氮是較容易脫附的，脫附溫度在60～120℃，脫附時間在0.1～3小時。與傳統捕集一氧化氮的方法相比，本發(fā)明利用堿性陰離子功能化的離子液體與一氧化氮反應生成NONOates，從而極大地提高了一氧化氮的吸收效率，最高可達每摩爾離子液體捕集7.10摩爾一氧化氮。
【專利說明】
_種利用堿性功能化禹子液體捕集_氧化氮的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明主要涉及一種利用堿性功能化離子液體捕集一氧化氮的方法，具體地說， 是一種利用離子液體堿性陰離子與一氧化氮發(fā)生化學作用，從而進行一氧化氮捕集的方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的發(fā)展和化石燃料的燃燒，大氣污染日益嚴重。氮氧化物(NOx)是大氣污 染的主要成分，NOx也是形成霧霾，酸雨和破壞湖泊，森林等生態(tài)系統的元兇。而在煙氣中， NOx中有90-95 %的成分是N0。在工業(yè)上，傳統的NOx捕集方法主要有選擇性催化還原法 (SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。但是這些方法都有一定的局限性，比如對于SCR，其成 本較高，而且煙氣中的硫化物易造成催化劑失活;而對于SNCR，其NOx捕集效率較低，而且會 有廢氣生成。因此，設計合成應用于高效NOx捕集的新材料意義重大。
[0003] 另一方面，NO是一種生物信使分子，其在心血管系統，免疫系統，神經系統等都有 很重要的作用，并且在1992年被Science選為明星分子。美國科學家羅伯?佛契哥特 (Robert F.Furchgott)、路易斯?路伊格納洛(Louis J. Ignarro)和費瑞?慕拉德(Ferid Murad)因為發(fā)現"一氧化氮在心血管系統中起信號分子作用"而獲得了 1998年的諾貝爾生 理學或醫(yī)學獎。可見NO的捕集對研究NO在生物體中的應用也具有深遠的意義。
[0004] 生物上，通過高壓條件使得NO與胺反應生成NONOates是一種常用方法。與此同時， NONOates因為可以在生理條件下緩釋出N0,從而得到了國際上的廣泛關注。但是因為傳統 合成NONOates的方法常需要很高的NO壓力（5-7MPa)，一般是在有機溶劑中進行，所以極大 地制約了該化合物的發(fā)展，并且不符合環(huán)保的要求。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種利用堿性功能化離子液體進行一氧化氮捕集的方法，主 要是設計合成不同堿性陰離子功能化的離子液體，應用于一氧化氮的捕集中，利用具有堿 性的陰離子與一氧化氮反應生成NONOates，從而實現高效吸收一氧化氮的一種新方法。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的：
[0007] 本發(fā)明是一種利用利用堿性功能化離子液體進行一氧化氮捕集的方法，，其特征 在于，使用陰離子具有堿性的離子液體作為吸收劑，來吸收一氧化氮氣體，吸收壓力為 0.0001~0.2MPa，吸收溫度為20°C~100 °C，吸收時間為2~16小時，吸收的一氧化氮是較容 易脫附的，脫附溫度在60~120°C，脫附時間在0.1~3小時。
[0008] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述具有堿性的陰離子功能化離子液體為十四烷基三 己基磷二氰基胺、十四烷基三己基磷四唑、十四烷基三己基磷三唑、乙基三丁基磷二氰基 胺、乙基三丁基磷四唑、乙基三丁基磷三唑、乙基甲基咪唑二氰基胺、乙基甲基咪唑四唑、乙 基甲基咪唑三唑、丁基甲基咪唑二氰基胺、丁基甲基咪唑四唑、丁基甲基咪唑三唑中的任意 一種。
[0009] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述的堿性陰離子功能化離子液體為十四烷基三己基 磷四挫。
[0010] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述的一氧化氮壓力在0.01到〇. IMPa大氣壓之間。
[0011] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述的一氧化氮吸收溫度在30 °C~90 °C之間。
[0012 ]作為進一步地改進，本發(fā)明所述的一氧化氮吸收時間在1~16小時之間。
[0013] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述的脫附溫度在70~90°C。
[0014] 作為進一步地改進，本發(fā)明所述的脫附時間在0.4~3小時。
[0015] 本發(fā)明公開了一種堿性陰離子功能化離子液體高效節(jié)能捕集一氧化氮的方法，通 過堿性的陰離子與一氧化氮反應生成NONOates，來實現一氧化氮的高效高容量地吸收，為 一氧化氮的工業(yè)捕集提供一種有潛力的方法。與傳統捕集一氧化氮的方法相比，本發(fā)明利 用堿性陰離子功能化的離子液體與一氧化氮反應生成NONOates，從而極大地提高了一氧化 氮的吸收效率，最高可達每摩爾離子液體捕集7.10摩爾一氧化氮。
【具體實施方式】
[0016] 以下通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0017] 實施例！
[0018] 在一內徑為Icm的5ml玻璃容器中，加入離子液體乙基三丁基磷四唑0.80g (0.OOlmol)，然后置于一氧化氮壓力0.1 MPa的密封罐中，控制吸收溫度為30°C，吸收平衡時 間為11小時，稱重表明該離子液體中一氧化氮的吸收容量為4.22摩爾/摩爾離子液體。
[0019] 實施例2-5
[0020] 類似于實施例1，控制一氧化氮氣體壓力為0.1 MPa，吸收溫度30°C，改變離子液體 的種類，一氧化氮吸收的結果如下表(表1):
[0021] 表1不同陰離子對一氧化氮捕集的影響
[0022]
[0023] 對照例4
[0024]在一內徑為Icm的5ml玻璃容器中，加入離子液體十四烷基三己基磷三氟甲磺酰亞 胺0.80g(0.001mol)，然后置于一氧化氮壓力O.IMPa的密封罐中，控制吸收溫度為30°C，吸 收平衡時間為3小時，稱重表明該離子液體中一氧化氮的吸收容量為0.25摩爾/摩爾離子液 體。
[0025] 由實施例1和對照例4的比較我們可以發(fā)現，乙基三丁基磷四唑由于堿性較強，所 以每摩爾離子液體可以吸收4.22摩爾一氧化氮，而十四烷基三己基磷三氟甲磺酰亞胺幾乎 沒有堿性，所以只能吸收0.25摩爾一氧化氮，所以堿性是導致兩者吸收容量差異的原因。
[0026] 實施例5-10
[0027]類似于實施例1，采用十四烷基三己基磷四唑為吸收劑，吸收一氧化氮氣體，改變 吸收溫度，一氧化氮壓力和吸收時間等條件，吸收結果如下表(表2):
[0028] 表2不同吸收條件對一氧化氮吸收的影響
[0029]
[0030] 實施例11
[0031] 在一內徑為Icm的5ml玻璃容器中，加入已吸收一氧化氮的離子液體十四烷基三己 基磷四唑〇.8〇g(〇.OOlmoI)，然后置于壓力〇.OO 5MPa的真空干燥箱內，控制脫附溫度為80 °C，控制脫附時間為1小時，稱重表明該離子液體中殘留的一氧化氮量為1.12mol/mol IL。
[0032] 表3不同條件對一氧化氮脫吸的影響
[0033]
[0034] 以上列舉的僅是本發(fā)明的部分具體實施例，顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可 以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內容直接導出或聯想到的所有變 形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方法，其特征在于，使用陰離 子具有堿性的離子液體作為吸收劑，與一氧化氮作用，來高效吸收一氧化氮氣體，吸收壓力 為O. OOOl~0.2MPa，吸收溫度為20 °C~100 °C，吸收時間為2~16小時，吸收的一氧化氮是較 容易脫附的，脫附溫度在60~120 °C，脫附時間在0.1~3小時。2. 根據權利要求1所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方法，其特 征在于，所述能捕集一氧化氮的堿性陰離子功能化離子液體為十四烷基三己基磷二氰基 胺、十四烷基三己基磷四唑、十四烷基三己基磷三唑、乙基三丁基磷二氰基胺、乙基三丁基 磷四唑、乙基三丁基磷三唑、乙基甲基咪唑二氰基胺、乙基甲基咪唑四唑、乙基甲基咪唑三 唑、丁基甲基咪唑二氰基胺、丁基甲基咪唑四唑、丁基甲基咪唑三唑中的任意一種。3. 根據權利要求2所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方法，其特 征在于，所述能捕集一氧化氮的堿性陰離子功能化離子液體為十四烷基三己基磷四唑。4. 根據權利要求1或2或3所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方 法，其特征在于，所述的一氧化氮吸收壓力在0.01到0.1 MPa大氣壓之間。5. 根據權利要求4所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方法，其特 征在于，所述的一氧化氮吸收溫度在30 °C~90 °C之間。6. 根據權利要求1或2或3或5所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的 方法，其特征在于，所述的脫附溫度在70~90°C。7. 根據權利要求6所述的利用堿性功能化離子液體高容量捕集一氧化氮的方法，其特 征在于，所述的脫附時間在0.4~3小時。
【文檔編號】B01D53/56GK105920992SQ201610458483
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】王從敏, 陳凱宏, 施桂玲, 李浩然
【申請人】浙江大學