表面活性剂修饰对MCM-41负载离子液体吸附CO2影响的研究

本文以表面活性剂修饰的MCM-41为载体，采用浸渍法制备了负载离子液体[NH2p-mim][PF6]的二氧化碳吸附剂，考察了表面活性剂对离子液体在MCM-41上分散的影响以及所导致的CO2吸附性能的变化。利用红外光谱（FT-IR），X-射线衍射（XRD），高分辨透射电子显微镜（HRTEM），热重-差热(TG-DTA)技术对所合成的负载型离子液体吸附剂进行了表征研究，并与其吸附CO2的性能变化、离子液体与表面活性剂相互作用方式等因素进行了关联。结果表明：MCM-41负载离子液体后对CO2的吸附性能略有提高，而经表面活性剂修饰的MCM-41负载离子液体后，对CO2的吸附容量较载体本身提高了2.5倍。这一方面是因为表面活性剂胶束改善了MCM-41上离子液体的分散性，另一方面是表面活性剂胶束对离子液体分子上电荷分布的影响，导致离子液体内部阴阳离子之间的相互作用减弱，从而引起离子液体中-NH2上N原子电子云密度增大，使其与CO2作用更容易。CO2在经表面活性剂修饰后的MCM-41负载离子液体[NH2p-mim][PF6]吸附剂上的吸附受扩散控制，其吸附-脱附CO2所需能量较小，经过5次吸附-脱附循环后，其吸附性能仍保持稳定。热重分析结果表明，经表面活性剂修饰后的MCM-41负载离子液体吸附剂在100？下氮气气氛再生时不会发生性质改变。