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天然气和合成气等混合气流通常掺杂H2S和CO2等酸性气体。H2S具有恶臭和腐蚀性,不仅严重危害人类健康,还会导致催化剂中毒,不利于反应的发生。CO2不仅会降低天然气和合成气的热值,还会导致全球气温上升,使人类面对更为严峻的的环境问题。同时,H2S和CO2又是重要的化工原料,可以转化为种类多样的化学品。季胺基氨基酸离子液体除了具备众多常规离子液体的基本性质外,还具有黏度小、可生物降解等优点,是一种新型环保的功能化离子液体。针对离子液体黏度大的问题,本文合成了多种低黏度的季胺基氨基酸离子液体,然后将其应用于吸收H2S和CO2以及吸收机理的研究。最后,讨论了季胺基氨基酸离子液体对多种酸性气体的吸收。主要结论如下:1、研究了不同季胺基氨基酸离子液体混合吸收剂对H2S吸收的影响。研究结果表明,H2S在离子液体中的溶解度与氨基酸阴离子中-NH2 (或-NH-)的pKb值有关,pKb值越小,其溶解度越大。此外,溶剂乙二醇的加入不仅加快了混合吸收剂对H2S的吸收速率,还可能改变了对H2S的吸收机理,最后提出季胺基氨基酸离子液体与乙二醇混合吸收剂对H2S的吸收机理。2、针对季胺基氨基酸离子液体对CO2吸收机理的不明确,设计并合成了多种四乙基胺氨基酸离子液体,采用吸收实验数据、CO2物理吸收和化学吸收计算以及原位红外(in-situFTIR)和13CNMR等表征相结合的方式,对季胺基氨基酸离子液体吸收CO2的机理进行了较为系统地研究。研究结果表明,在50 ℃,0.1 MPa的CO2在四乙基胺L-脯氨酸离子液体([N2222][L-Pro])中的溶解度最大,为 1.038 mol CO2/mol IL;通过(CO2溶解度计算,其化学吸收量为0.989 mol CO2/molIL,接近于等摩尔化学吸收;原位红外(in-situ FTIR)和13C NMR等表征也证明在离子液体[N2222][L-Pro]吸收CO2后有氨基甲酸(-NHCOOH)基团出现。3、由于对离子液体吸收酸性气体的共性认识较少,研究了季胺基氨基酸离子液体对三种酸性气体(CO2, H2S,SO2)的吸收。研究结果表明,四种离子液体对三种酸性气体均具有较强的吸收性能;吸收能力依次为SO2> CO2> H2S。不同季胺基氨基酸离子液体对同种酸性气体的吸收能力与氨基酸阴离子的种类有关。