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随着能源需求和能源结构的不断变化,高含氮油品的利用日益受到关注。油品中的氮化物会对油品的加工与存储会造成严重的影响,本文开展的固载化咪唑型离子液体的制备及用于油品脱氮的研究具有重要意义。本文合成了离子液体并将其固载化,采用红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射、能谱分析、扫描电镜等表征手段对固载化离子液体进行分析表征,并采用吡啶红外和量子化学密度泛函法研究离子液体脱氮机理。合成了在硅源材料上固载化的3种阳离子为1-丁基-3-甲基咪唑([C4MIm]+),阴离子为Cl-、H2PO4-和HSO4-的咪唑基离子液体,以及3种阳离子为1-甲基-3-(3-三甲氧基硅丙基)咪唑([(TMSP)MIm]+),阴离子分别为Cl-、H2PO4-和HSO4-的咪唑基离子液体。考察固载化离子液体中阴离子基团及固载方法对脱氮效果的影响。实验表明溶胶-凝胶嫁接固载离子液体SIL-2@Si[(TMSP)MIm][HSO4]@SiO2具有最好的脱氮性能及再生稳定性。对SIL-2@Si的固载及应用条件进行优化,在优化条件下,SIL-2@Si对模型油的脱氮率可达85.17%。通过两种方法合成了聚合型离子液体P1SIL(P1[C4(Vim)2][H2SO4]2)和P2SIL(P2[C4(Vim)2][H2SO4]2),考察聚合型离子液体中阴离子基团对脱氮效果的影响。研究表明,通过先离子化后聚合方式得到的P2SIL具有更好的脱氮效果。论文优化了P2SIL的聚合条件及应用条件。在优化条件下,P2SIL对模型油的脱氮率可达95.24%,再生效果稳定。并将之用于实际油品煤焦油柴油的脱氮,对煤焦油柴油的脱氮率可达89.27%。并考察了P2SIL对不同氮化物的吸附脱除效果,结果表明P2SIL对苯胺、喹啉和吡啶的脱氮率分别为97.18%、96.45%和96.21%,对咔唑和吲哚的脱氮率分别为85.29%和80.21%,这是由于是P2SIL与不同非碱性氮化物之间的π-π作用和氢键作用等分子间相互作用不同所致。以吡啶红外对P2SIL进行了表征,分析表明P2SIL对碱性氮化物存在酸碱络合及π-π络合等弱键吸附作用。采用Materials Studio的Forcite模块计算聚合物离子液体P2SIL对非碱性氮化物的吸附能,结果表明,当氮化物甲基取代基增多或含有较多的碳和氮的杂原子时,更容易被聚合离子液体P2SIL的结构单体[C4(Vim)2][HSO4]2吸附脱除。