[发明专利]功能离子液体微乳液制备及其自发乳液吸收二氧化碳方法

说明书

技术领域

 本发明主要涉及一种功能离子液体微乳液制备及其强化二氧化碳吸收的方法，特别是涉及一种采用功能离子液体氨乙基丁基咪唑六氟磷酸盐制备功能离子液体微乳液的方法。

背景技术

离子液体由有机阳离子和无机或有机阴离子构成，是在100℃以下呈液体状态的盐类。离子液体结构可调的特点使其具有可设计性，可引入具有特殊性能的官能团，从而设计合成具有一定特殊功能的离子液体即功能化离子液体。功能化离子液体具有常规离子液体的特性，如非挥发性，低熔点、高沸点、良好的热稳定性和对二氧化碳的高溶解度等，同时功能离子液体因不同官能团的引入，被赋予了新的功能。功能离子液体根据赋予的功能团不同可以有不同的功能：如胺基的功能化离子液体是增加胺基基团到离子液体中，使其带有碱性，提高对酸性气体的吸收效率；磺酸类功能化离子液体是在阳离子中引入磺酸（—SO₃H）基团，使其具有强的酸性，对碱性物质有很强的作用；氨基酸类功能化离子液体因为其具有氨基酸官能团不仅能够溶解生命物质，还可以提供稳定的手性中心。功能化离子液体可以广泛地应用在有机合成反应，分离提纯技术，聚合催化等应用领域。

微乳液是两种不互溶液体形成的热力学稳定的，各向同性的，外观透明或者半透明的分散体系，主要由油相，水相、表面活性剂、助表面活性剂四个组分构成。分散相质点为球形，但半径非常小，通常在10-100nm范围。微乳液分为三类：油包水型（W/O）、水包油型（O/W）和双连续相结构。微乳液的应用实际上早在30年代即已出现。一些地板抛光蜡液、燃料、机械切削油、香油、洗涤剂采用微乳液的形式。研究表明，在许多工业和技术领域，如三次采油、洗涤去污、催化化学反应介质、药物传递、合成新型纳米材料等领域中，微乳液都具有潜在的应用价值。自Schulman等首次报道微乳液以来，微乳的理论和应用研究获得了迅速的发展。尤其是90年代以来，微乳液应用方面的研究发展得更快。我国的微乳研究始于80年代初期，在理论和应用研究方面也取得相当的成果。

关于常规离子液体微乳液的制备已经有文献报道，比如以离子液体1-丁基3甲基咪唑四氟硼酸盐为极性相制备的微乳液体系作为模板形成中空的二氧化硅球体；以离子液体1-丁基3甲基咪唑六氟磷酸盐为非极性相制备的微乳液体系提高LiP和漆酶两种真菌氧化酶的活性；以离子液体12烷基-3甲基咪唑氯盐为表面活性剂，与甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺混合油相构筑的反相微乳液合成氯化银纳米粒子，通过微乳液聚合制备氯化银/(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺)杂化膜，用于环己烷混合物的渗透汽化分离。

尽管常规离子液体微乳液的制备已被关注，但目前为止，还未见到有关本发明制备的功能性离子液体微乳液的报道，主要原因是功能离子液体产品种类少，没有市售，同时，功能离子液体微乳液体系的制备也不易。功能离子液体微乳液体系是以功能化离子液体代替微乳液的组分（油相、水相、表面活性剂）而形成新型的含有功能化离子液体的微乳液体系。由于未见成功制备的功能离子液体微乳液体系，所以其应用研究是空白的。但由于该类体系引入了功能基团，使其在应用中的选择性和专一性增强，有望应用于化工、医药等领域，尤其会在化工分离、反应、微细材料的制备中发挥作用。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是制备出以功能性离子液体氨乙基丁基咪唑六氟磷酸盐为极性相的功能离子液体微乳液。由于功能离子液体胺基的存在，使得该体系具有碱性，故该体系在酸性气体分离等方面有潜在应用价值。

技术方案：

一种功能离子液体微乳液的制备方法，其特征在于：以功能离子液体氨乙基丁基咪唑六氟磷酸盐为极性相制备功能离子液体微乳液，并把该微乳液分散在水中，形成自发微乳液。

具体步骤如下：

（1）制备的微乳液：以氨乙基丁基咪唑六氟磷酸盐为极性相，以环己烷为油相，以辛基苯基聚氧乙烯醚为表面活性剂（Triton x-100），以正丁醇为助表面活性剂制备出含功能离子液体的功能离子液体微乳液；

（2）自发乳液体系：在步骤（1）功能离子液体微乳液制备完成的基础上，将其投入到甲基二乙醇胺水溶液中自发形成的平均粒径范围在200-500nm的乳液分散体系。

功能离子液体氨乙基丁基咪唑六氟磷酸盐、环己烷和表面活性剂的质量比为1：9.9~12.3：13.2~15.2；表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚与助表面活性剂正丁醇的质量比为1.5~1.8:1。

甲基二乙醇胺水溶液中甲基二乙醇胺的质量浓度范围在5-10%。