[发明专利]一种用于吸收温室气体CO2的低共熔离子液体及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于吸收温室气体CO₂的低共熔离子液体，其特征在于：包括氢键基体化合物与氯化胆碱，氢键基体化合物与氯化胆碱之间的摩尔比（2-4:1）。

2.一种如权利要求1所述的低共熔离子液体的制备工艺，其特征在于：将氢键基体化合物与氯化胆碱按摩尔比（2-4:1）混合，于50℃-70℃水浴温度下混溶，然后将温度升高至90℃-95℃干燥0.5h-3h，最后将液体转移至旋转蒸发器中在65℃～75℃下旋转蒸发1.5h-3h，得到低共熔离子液体。

3.一种低共熔离子液体的应用，其特征在于：将其应用到吸收温室气体CO₂，吸收温室气体CO₂的方法包括如下步骤：

a.将氢键基体化合物与氯化胆碱按摩尔比（2-4:1）混合，于50℃-70℃水浴温度下混溶，然后将温度升高至90℃-95℃干燥0.5h-3h，最后将液体转移至旋转蒸发器中在65℃～75℃下旋转蒸发1.5h-3h，得到低共熔离子液体。

b.采用恒定容积法测定CO₂溶解度，称取一定质量的低共熔离子液体于平衡室中，在20℃-50℃温度范围内和100kPa-600kPa CO₂分压范围下将CO₂气体或含CO₂的气体混合物通入平衡室进行吸收，直至平衡室中气体压力不再降低为吸收终点，通过气体状态方程计算得到此条件下CO₂在此低共熔离子液体中的溶解度；吸收结束后，放空平衡室中的残留气体并将温度升至70℃-90℃解吸，以重复利用；经测定，循环操作5-10次后，CO₂在此低共熔离子液体中的溶解度下降不超过3%。

c.吸收操作和解吸操作在填料吸收塔、板式吸收塔或鼓泡反应器中进行。

4.如权利要求3所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述氢键基体化合物为以下一种：（1）苯酚、（2）1,4-丁二醇、（3）2,3-丁二醇、（4）1,2-丙二醇、（5）二甘醇、（6）三甘醇。

5.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述苯酚与氯化胆碱的摩尔比选为2:1、3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa，吸收至压力不再降低为止，解吸温度为70℃-90℃。

6.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述1,4-丁二醇与氯化胆碱的摩尔比选为3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa,吸收至压力不再降低为止，解吸温度为70℃-90℃。

7.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述2,3-丁二醇与氯化胆碱的摩尔比选为3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa,吸收至压力不再降低为止，解吸温度为70℃-90℃。

8.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：1,2-丙二醇与氯化胆碱的摩尔比选为3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa,吸收至压力不再降低为止，，解吸温度为70℃-90℃。

9.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述二甘醇与氯化胆碱的摩尔比选为3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa,吸收至压力不再降低为止，，解吸温度为70℃-90℃。

10.如权利要求4所述的低共熔离子液体吸收温室气体CO₂的方法，其特征在于：所述三甘醇与氯化胆碱的摩尔比选为3:1、4:1，吸收温度选择20℃、30℃、40℃、50℃，CO₂气体分压100kPa-600kPa,吸收至压力不再降低为止，，解吸温度为70℃-90℃。