亲水性氨基酸离子液体吸收CO2的传质-反应机理

项目名称： 亲水性氨基酸离子液体吸收CO2的传质-反应机理

项目编号： No.21476203

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 有机化学

项目作者： 李伟

作者单位： 浙江大学

项目金额： 90万元

中文摘要： 本项目拟利用合成的亲水性氨基酸离子液体作为吸收剂在水溶液中吸收CO2，以吸收速率、吸收容量，辅以吸收剂再生利用率、能量消耗等关键指标为考核依据，确立适宜的亲水性氨基酸离子液体水溶液配比。分析反应过程的中间产物形态和去质子化反应时基物的异同性，论证利用两性离子（zwitterion）反应机理解释亲水性氨基酸离子液体水溶液体系吸收CO2的适用性，探明亲水性氨基酸离子液体与CO2的反应机制。确定该体系吸收CO2的反应动力学区域，揭示该体系中CO2吸收/解吸过程的界面吸收反应和溶液主体反应的一般规律。依据经典传质理论（如膜模型或渗透模型），建立亲水性氨基酸离子液体水溶液吸收CO2的传质-反应动力学模型，获取反应速率常数及增强因子等基础数据，阐明该体系吸收CO2过程的传质-反应机理。本课题的研究，将为CO2捕集技术提供新思路，并为该技术的工业化应用提供基础数据和依据。

中文关键词： 二氧化碳；离子液体；氨基酸；吸收；传质

英文摘要： This project is aimed to synthesize a hydrophilic amino acid ionic liquid for CO2 absorption. In order to obtain the optimization of the absorbent in aqueous solution, the absorption rate, the absorption capacity, regeneration efficiency and energy penalty will be investigated respectively. The intermediate products of the absorption will be characterized by various techniques.And based on the zwitterions mechanism, the reaction mechanism of the CO2 absorption into the hydrophilic amino acid ionic liquid would be clarified. The mechanism of interface mass transfer with or without reaction would be ascertained.On the basis of the classic theory of mass transfer(membrane model and permeation model), the mass transfer model of this system would be established, and some important kinetic parameters such as the reaction rate constant and the enhancement factor would be obtained. The results of this research project will provide a new thinking for the CO2 absorption, and will offer some basic data for the industrial application of this new technology.

英文关键词： CO2;ionic liquid;amino acid;absorption;mass transfer