离子液体支撑液膜分离H_2/CO_2混合气体  

SEPARATION OF HYDROGEN/CARBON DIOXIDE MIXTURES USING SUPPORTED IONIC LIQUID MEMBRANES

作　　者：刘振[1] 秦伟[1] 常庆辉[1] 

机构地区：[1]河南科技大学化工与制药学院,洛阳471023

出　　处：《太阳能学报》2014年第8期1556-1560,共5页Acta Energiae Solaris Sinica

基　　金：国家重点基础研究发展(973)计划(2011CB211702);河南省科技攻关计划(112102310393);河南省高等学校青年骨干教师资助计划(2009GGJS-052)

摘　　要：将1-丁基-3-甲基咪唑二氰铵盐([BMIM][DCA])、1-丁基-3-甲基咪唑苯甲酸盐([BMIM][BA])、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐([BMIM][Tf O])、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚铵盐([BMIM][NTf2])等4种离子液体分别固定在PES膜中,制备成离子液体支撑液膜(SILMs)用来分离H2/CO2混合气体。实验结果表明,气体在SILMs中的渗透速率随温度的升高而增加;PES-[BMIM][Tf O]膜对H2/CO2混合气体分离能力最强,40℃下分离因子达15.8。利用Gaussian 09软件计算这4种离子液体与H2和CO2分子间的结合能(Ec),通过结合能的差异预测SILMs对H2/CO2的分离能力,计算与实验结果相吻合。Supported ionic liquid membranes （SILMs） were 1-butyl-3-methylimidazolium dicyanamide （ [ BMIM ] [ DCA ] ）, prepared by immobilizing four different ionic liquids of 1-butyl-3-methylimidazolium benzoate （ [ BMIM ] [BA]）, 1- butyl- 3- methylimidazolium trifluoromethanesulfonate （ [BMIM] [TfO] ） , 1- buty- 1- 3- methylimidazolium bis （（trifluoromethyl） sulfonyl）imide （ [BMIM] [NTf2] ） in PES membranes for HJCO2 gas separation, respectively. The experimental results show that the permeation rates of the gas in SILMs increase with temperature; PES-[BMIM] [TfO] membrane has the strongest separation capacity for J2/CO2 gas mixtures, with the selectivity of 15.8 in the temperature of 40℃. Gaussian 09 software was used to calculate the complexation energy （Eo） between these four ionic liquids and H2 and CO2, respectively. The prediction of the separation capacity of these SILMs to H2/CO2 gas mixtures based on the differences of the complexation energy is consistent with the experimental results.

关 键 词：H2 CO2 离子液体 膜 分离 

分 类 号：TQ028.8[化学工程]