己内酰胺-四烷基卤化铵离子液体及其水溶液吸收SO2机理及过程研究

以己内酰胺和四烷基卤化铵为原料合成出系列己内酰胺-四烷基卤化铵类离子液体，用IR、NMR、GC-MS和单晶衍射等表征其结构，测定其粘度、pH值、电导率和表面张力等物理性质；研究二氧化硫、氮气和二氧化碳等气体在其中的热力学性质，分析气体在离子液体及其水溶液中的系统相行为；研究二氧化硫对己内酰胺-四烷基卤化铵离子液体水溶液分子结构的影响，探讨己内酰胺-四烷基卤化铵离子液体与二氧化硫分子间以及离子液体水溶液与二氧化硫作用机理；用第一性原理中密度泛函理论对其结构进行模拟验证；建立二氧化硫在离子液体及其水溶液吸收和解吸工艺过程；优化吸收和回收二氧化硫新工艺。实现绿色和低价的离子液体及其水溶液吸收并回收二氧化硫，吸收液循环利用，硫资源得到再生利用。

完成了项目研究计划，达到了预期研究成果。合成了系列己内酰胺-四烷基卤化铵离子液体，测定了离子液体及其水溶液的理化性质，表征分析了其结构，并首次将其应用于脱除模拟烟气中SO2的工艺过程；探讨得到了己内酰胺-四烷基卤化铵离子液体水溶液吸收SO2机理，优化了离子液体水溶液吸收SO2工艺参数，发现离子液体使用次数对吸收效率影响很小；同时研究了离子液体负载改性活性炭和海泡石吸收-催化氧化SO2工艺过程，为此离子液体的工业应用奠定了理论和数据基础。在上述研究基础上，将离子液体的应用扩展到治理H2S和挥发性有机物（VOCs）领域，取得了理想的效果，这为离子液体进一步深入研究发展和应用开创了新路。.另外，四烷基卤化铵水溶液独立吸收-回收SO2机理和工艺过程也取得了很多成果，相关研究也在顺利进行中。 .在项目支持下，课题组发表SCI收录学术论文9篇；另外在审SCI论文2篇，其中Minor Revision论文1篇，Major Revision论文1篇。.申请发明专利11项，授权3项；申请实用新型专利2项，授权2项。.相关研究内容培养了研究生5名，在读研究生4名；其中高亮和关亚楠分别获2012和2013级“校级优秀研究生”，关亚楠毕业论文被评为“校级优秀硕士毕业论文”，并以全校第二成绩获得首届国家硕士研究生奖学金。