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21世纪社会的快速发展伴随着煤炭、石油以及天然气等化石燃料的巨大消耗,导致空气中的CO2含量日益增加。CO2的大量排放不仅会破坏生存环境还会危害人体健康。因此,开发行之有效的CO2处理方法意义重大。本文提出了一种新型的CO2捕获及利用的方法。利用金属卟啉的结构特性,先固定易挥发的有机胺,再进行C O2捕获,最后将捕获的CO2用于碱土碳酸盐的制备,实现CO2的利用。具体工作如下:(1)研究了六种过渡系四苯基金属卟啉MTP P(MnTPP、FeT P P、CoTPP、NiTPP、CuTP P和ZnTPP)与烟气中常见的六种气体小分子(CO2、NO、CO、SO2、N2、和HCHO)的识别作用。由紫外光谱和荧光光谱表征分析得:六种MTP P均无识别CO2作用;CoTP P、NiTPP、CuTPP和ZnTPP可选择性识别NO分子。(2)研究了不与CO2直接作用的MTPP与有机胺的作用。实验结果表明,FeTP P可以固定乙二胺和乙醇胺;CoTPP和ZnTPP可以固定乙二胺、二乙胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。(3)将固胺体系用于CO2的捕获研究。结果表明,FeTPP与乙二胺和乙醇胺体系,ZnTPP与乙二胺、二乙胺、乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺体系可用于CO2的捕获。研究重点使用荧光分光光度计分析了ZnTPP与胺之间的作用,得到ZnTPP与胺形成1:1配合物;胺与C O2之间的结合能力强于胺与ZnTPP之间的结合能力,因此CO2可夺走被ZnTPP固定的胺,并与之形成铵盐,ZnTP P得到释放并可被循环使用。(4)捕获的CO2用于碱土碳酸盐的制备研究。采用静置法和水热合成法,通过控制条件,制备得到光滑球形碳酸钙、哑铃形碳酸锶和细杆形碳酸钡,实现了CO2的利用。同时,CO2利用后的滤液中有机胺得到释放也可以循环使用。(5)提出了一种以ZnTPP作为胺的固定剂,用于捕获和利用C O2的新型绿色可循环的CC U方法,如下图。