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本研究采用浸渍法和键合法,将离子液体负载到硅胶上制得负载咪唑和季鏻离子液体,并对其进行FTIR、TG、XPS、DSC和SEM表征。研究了硅胶活化方法、负载方法、离子液体结构等对样品孔径分布(PSD)、CO2吸附量和CO2/N2选择性影响规律,探讨了CO2在负载离子液体上的吸附热力学和动力学行为。主要研究结论如下:(1)FTIR和XPS分析结果表明,两种方法均成功将离子液体负载到硅胶上;TG分析表明,150℃煅烧空白硅胶的羟基含量大于盐酸活化硅胶。所有负载样品均具有较好的热稳定性;DSC分析表明,负载[Emim]TFSI离子液体熔点随着离子液体浸渍量的减小而下降;SEM分析证明键合法制备样品的孔结构更发达。(2)硅胶活法方法、负载方法、离子液体结构和离子液体/硅胶配比对样品的CO2吸附量、PSD和选择性均有显著影响。Freundlich吸附模型能较好地拟合吸附等温曲线;样品均具有较发达的微孔结构,且PSD在0.4~0.8nm比例较高;在313K和0.1MPa下,硅胶经盐酸活化,离子液体与硅胶摩尔配比为0.5:1,嫁接法制备的辛基季鏻离子液体(QDH-SiO2-P8T-1)具有较大CO2吸附量(4.28wt%);离子液体的引入,能明显提高CO2/N2选择性,其中浸渍法制备的样品SHH-SiO2-OMT-1具有最大吸附选择性。键合法制备的负载离子液体具有较好的CO2吸附/脱附循环使用性能。(3)计算了CO2在负载季鏻类离子液体上的热力学参数。 H值表明,CO2在负载样品上的吸附为物理吸附,且吸附过程为放热反应。 G值表明,CO2在负载样品中的吸附为自发吸附过程。 S均为负值,表明气体进入吸附剂后混乱度减小。(4)运用HSDM模型关联得到CO2在样品内的扩散系数。CO2在纯离子液体([P18883][BF4])中的扩散系数Ds值数量级为10-10m2·s-。对于空白硅胶和修饰硅胶,Ds值数量级在10-7~10-8m2·s-1范围,且键合法制备的改性硅胶的Ds值略小于空白硅胶。对于浸渍法制备的负载咪唑离子液体,离子液体层和硅胶层扩散系数D-101,D2的数量级分别在10~10-11m2·s-1和10-7~10-8m2·s-1范围内。离子液体改性硅胶的D2值小于空白硅胶,且随着离子液体负载量的增加,样品的D2值减小,说明更多离子液体进入硅胶孔径内,阻碍CO2的扩散。