二氧化碳作为一种主要的“温室气体”过量排放,给全球气候环境造成了严重的负面影响。但同时二氧化碳也是一种潜在的资源,二氧化碳是与氢气合成甲醇的重要原料。超临界二氧化碳也得到愈来愈广泛的应用,如作为石油开采的助采剂,能够有效的提高的石油的开采率。因此,脱碳技术的研究显得尤为重要和迫切。目前工业上使用较多的有机胺吸收法存在诸多的缺点,如MEA虽然吸收CO2速率快,但腐蚀性强且再生能耗高，MDEA有较高的CO2吸收负荷,但吸收速率较慢。离子液体的特殊优良性能使其可作为一种环境友好的脱碳吸收剂,其中氨基酸离子液体对CO2有较高的吸收速率。因此将离子液体和有机胺复配使用成为新型的脱碳吸收剂研究热点。本课题组张等人合成了四种季铵类的离子液体：[N1111][Gly],[N2222][Gly][N1111][Lys]和[N2222][Lys],并将其与MDEA以总胺量为30w%复配进行吸收CO2实验,发现复合吸收剂能够有效地克服MDEA吸收度率慢的缺陷,并且15w%IL+15w%MDEA具有比其他比例复合吸收剂更大的吸收容量和更快的吸收速率。在实际生产过程中,高吸收容量的吸收剂有利于减少吸收剂的用量及吸收设备的投入,从而降低成本。对于复配溶液提高其吸收容量通常有两种方法：第一种方法是提高主体吸收剂的吸收容量；第二种方法是提高离子液体的吸收容量。本文主要就从这两个方面来开展研究工作。首先通过提高MDEA的浓度来研究其对于吸收容量的影响,另一方面通过合成一种新的高吸收容量的离子液体并将其与MDEA复配成复合吸收剂来研究其吸收性能。本文根据文献合成了四甲基铵甘氨酸离子液体[N1111][Gly]),并以不同比例与较高浓度的MDEA(30w%、40w%、50w%)和水复配成混合吸收剂,测定了混合吸收剂的密度、黏度和表面张力等物性参数。为新型吸收剂在设计模型时提供了物性参数。本文对各种不同比例的复合吸收剂进行了吸收实验,发现复合吸收剂的吸收速率主要受离子液体浓度和溶液粘度这两个互相矛盾的因素影晌.离子液体浓度的增大对吸收速率有促进作用,但浓度的提高也导致了溶液黏度的增大,而黏度对于传质速率有负面的影响。从而离子液体浓度在0-15w%范围内的复合吸收剂的吸收速率存在两个极值点,极小值点在离子液体浓度为5w%时达到,而10w%的离子液体浓度为复合吸收剂吸收速率的极大值点。同时,发现对于高浓度的复合吸收剂的吸收容量而言,MDEA的浓度是吸收容量的主导因素,IL浓度对吸收容量的影响较小。综合吸收容量和吸收速率这两方面考虑,我们可以确定在一定浓度范围内最佳吸收剂的比例。为提高吸收剂的吸收容量,本文的还设计合成了一批新型的双季铵型的氨基酸离子液体,并对产物进行了1HNMR表征。选择产物四甲基二乙基乙二铵二甘氨酸(C2(N112)2Gly2)和产物四甲基二丁基乙二铵二甘氨酸(C2(N114)2Gly2)配制成不同浓度的水溶液,用于CO2吸收实验中。实验结果显示,对于不同浓度的双季铵型的氨基酸离子液体溶液,浓度和吸收剂粘度均对吸收速率有影响,增大吸收剂中离子液体的浓度可以提高吸收速率,但离子液体浓度过大会使吸收剂粘度增大,反而降低吸收速率。