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基于分子模拟的CO2吸收离子液体筛选

作　者: 冯堃
导　师: 漆志文
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 离子液体 CO2吸收剂 分子模拟 COSMO-RS Gaussian
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


大气中C02气体含量增加引起的全球气候变暖问题,已经引起了全世界的关注。众多的研究发现离子液体是捕集C02的良好吸收剂。但是离子液体种类众多,如果通过实验逐一测定C02在每种离子液体中的溶解度来筛选适合吸收C02的离子液体,将需要大量的研究时间。本文针对以上问题,对离子液体吸收C02进行了研究。在物理吸收方面,研究了影响离子液体吸收C02能力的因素,基于COSMO-RS理论研究了烷基引入、过量焓、以及阴、阳离子空间体积对C02吸收效果产生的影响,并验证了前人用分子模拟等方法得出的若干结论,显示了COSMO-RS方法的优越性。在化学吸收方面,重点研究了离子液体作为C02吸收剂的筛选方法。结合模拟计算软件Gaussian03 W和COSMOtherm分别计算出吸收反应的三种自由能ΔG,ΔEsol和ΔGrsolution,研究三者与C02吸收能力的对应关系。若△G>O,则该种离子液体对C02基本没有吸收能力；若ΔEsol>-36KJ/mol,说明此种离子液体的吸收容量小于1mol二氧化碳/mol离子液体,对C02吸收研究价值较小；若ΔEsol<-60KJ/mol,可进一步计算ΔGrsolution,进而较精确地判定离子液体吸收容量的所在区间。若模拟结果得出该离子液体对C02的吸收效果很好,则可以进行合成和测定二氧化碳在其中溶解度的实验。

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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