No在离子液体中的吸收和氧化的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及在环境温度下在水和氧存在下一氧化氮(NO)在离子液体组合物中的吸收和原位氧化。
【专利说明】NO在离子液体中的吸收和氧化
【技术领域】
[0001]本发明涉及在环境温度下在有水和氧存在下一氧化氮(NO)在离子液体组合物中的吸收和原位氧化。
【背景技术】
[0002]NOx的来源
[0003]NOx是燃烧过程中产生的各种氮氧化物的通称。氮氧化物被认为会加重哮喘病症，与空气中的氧反应以产生臭氧，其还是刺激剂，并当溶解于水中时最终形成硝酸。当溶解于大气水分中时，结果可能是酸雨，其可以损坏树木和整个森林生态系统。因此，NOx排放物的来源现在经受更严格的标准。在大气化学中，术语NOx是指NO、NO2^N2O,N2O3和N2O5的总浓度。
[0004]氮氧化物可以在燃料中的氮前体的燃烧过程中形成，定义为燃料NOx，但还可以经由两种机理由空气中的氮气形成，一种被称为热NOx,经由Zeldovich机理:
[0005]0+N2 — Ν0+Ν (1.1)
[0006]N+02 — NO+O (1.2)
[0007]N+OH — NO+H (1.3)
[0008]另一种被称为瞬发NOx，其中空气中的氮气通过烃基固定并随后被氧化成NOx[G.Loffler et al.Fuel, vol.85, pp.513-523,2006]:
[0009]N2+CH — HCN+N (1.4)
[0010]文献说明了在燃烧过程中NOx形成的三个主要来源:瞬发NOx、燃料NOx和热NOx [C.S.Latta Plant Engineering, vol.52 (10), pp.105-110,1998] ? 当燃烧天然气时，热 NOx 形成，其是高度温度依赖性的，被认为是最相关的来源。由于氮三键的断裂(即反应(1.D),在高温下，通常高于 1200 °C,主要产生热 N0x[H.Bosch et al.Catal.Today, vol.46,pp.233-532，1988]。
[0011]从热力学观点看，反应N2+02 — 2N0是非常不利的，其中热函Λ H ° 298Κ=-452kJ[G.Busca et al.Catal.Today, vol.107-108，pp.139-148，2005]。因此，它需要非常高的温度以使得以合理的速率进行。从纯化学平衡观测，显而易见的是，各种氮化合物(N2、N2O、NO或NO2)的形成与氧分压成比例，这是由于增加的0/N比率。
[0012]自含氮燃料如某些煤炭和油的NOx生产的另一个来源是在燃烧过程中燃料结合的氮转化成N0X。在这里,通过以下反应[G.Busca et al.]结合在燃料中的氮作为自由基释放，并最终形成自由的N2或NO:
[0013]4NH3+502 — 4N0+6H20 (1.5)
[0014]其中含氮化合物如氨和胺被氧化成NO。此反应是热力学上高度受欢迎的，其中热函ΛΗ° ffl8K = _452kJ ;虽然相比于氧化成N2是较少受欢迎的。形成的’燃料NO/的量主要取决于燃料中氮的量，并且还受反应器设计的强烈影响。在天然气(甲烷)中，氮化合物几乎不存在，但在煤、汽油和燃料油以及生物燃料如木材的情况下，则存在大量的氮[Busaa]。
[0015]当燃料与空气比率高时，其中反应(1.4)中形成的氮自由基经由反应(1.2)与氧反应，产生瞬发N0X。上述反应几乎是非温度依赖性的，但相对于热N0X，形成的瞬发NOx是可以忽略的。
[0016]氮氧化物去除的方法
[0017]用来减少NOx的许多可能性可分为三类:预燃烧、燃烧改进和后燃烧[Latta]。预燃烧策略意味着使用具有含量较低的氮物质的替代燃料[Busaa]。在燃烧过程中可以采用不同类型的改进，其中最常用的是:低NOx燃烧器，再燃烧及分段空气燃烧(热氧化)[Latta]。在燃烧改进中，各种各样的其它方法也是可能的:燃烧器停止运行、降级、燃烧器系统改进、削减(trim)和稀释剂注射；均由Latta加以描述。应用一些后燃烧方式以减少NOx:SCR、选择性非催化还原(SNCR)、吸收、NOx再循环、直接分解[Latta]、光催化氧化[J.Dalton, et al Environmental Pollution, vol.120, pp.415-422, 2002]、多功能过滤器(除去飘尘和 N0X) [D.Fino et al.Chem.Eng.Sc1.，vol.59，pp.5329-5336，2004]和脉冲强流电子束照射。
[0018]一种用于从废气除去NOx的最广泛的技术是在固定源或发电厂中采用的选择性催化还原(SCR)方法，这是由于它的效率和经济性。用于除去氮氧化物的SCR方法是基于在NOx和氨之间的反应:
[0019].4N0+4NH3+02 — 4N2+6H20 (1.6)
[0020].N0+N02+2NH3 — 2N2+3H20 (1.7)
[0021]在典型应用中，将氨注入含NOx的气体中并使混合物通过流量分布系统以及一个或几个催化剂层。SCR DeNOx系统的主要部件包括带有催化剂的反应器和氨存储器以及注射系统。
[0022]许多不同的载体和催化金属用于SCR方法，但通常使用氧化钒/ 二氧化钛催化剂，这是由于它的热稳定性和针对硫中毒的抗性[N.TopS0e et al J.Catal.，vol.151，pp.226-240,1995.]。
[0023]氨源可以是无水氨、氨水或脲的溶液。由于其更好的性能，通常使用氨，但由于它的毒性和难以处理，可以使用脲，虽然没有氨那么有效。
[0024]蒸发氨并且随后用空气或废气侧流稀释，之后将其注入SCR反应器上游的废气道。还可以直接注射氨水或脲溶液。SCR方法需要精确控制氨注射速率和均匀混合进入废气，以确保有效的NOx转化而没有未转化氨的不希望的释放，其被称为氨逃逸。SCR方法通常需要约350-400°C的温度。
[0025]脲经常用于移动装置，其中，例如可以避免氨逃逸。除脲之外，在SCR方法中，作为氨的替代，还可以使用碳氢化合物。首先于1990年提出[Busca]借助于碳氢化合物如烯烃和高级烷烃来减少NO的可能性。碳氢化合物-SCR系统使用碳氢化合物作为还原剂。碳氢化合物可以存在于废气中或可以将其加入废气。这具有以下优点:无需机载(on-board)另外的还原剂源(例如脲)，但这些系统不能提供氨-SCR系统的性能。在固定工厂中，甲烷是用于从来自发电厂的废气除去NOx的优先选择，因为它已经存在，至少在甲烷(天然气)燃料发电厂中。
[0026]虽然从废气催化去除NOx (氮氧化物，涵盖NO、N2(KNO2)是非常有效的方法，但SCR方法的整体高操作费用和氨逃逸的可能性已经促使寻找其它方法以消除氮氧化物的排放。
[0027]通过用于除去SO2和NOx的湿法洗涤系统提供了不同的构想。一些含水洗涤系统已被开发用于同时去除 NOx 和 SO2 [C.-L.Yang et al.Environmental Progress, 17，80-85(1998)]。
[0028]湿废气脱硫(FO))通常呈现出高SO2去除效率，但FGD仅可以除去少量的N0X，因为在通常的废气中约90-95%存在为不溶性NO并且仅剩余的5-10% NO2是水溶性的。已试图通过添加强氧化性添加剂如Μη04_和H2O2将NO氧化成水溶性的NO2,但这里涉及的处理成本对于实际应用而目是太闻的。
[0029]Long等[X.-1.Long et al.,Industrial&Engineering Chemistry Research,43,4048-4053(2004)]已报道了在[Co (NH3)6]2+溶液中同时除去NO和SO2的满意结果，其在80°C以下操作。
[0030]用于除去NO的另一种方法是NO与基于乙二胺四乙酸(EDTA)或次氮基三乙酸酯(NTA)的Fe2+-螯合物的络合，如针对铁-EDTA络合物的情况的反应1.8中所列出的[F.Roncaroli et al., Coordinat1n Chemistry Reviews,251,1903-1930(2007)]。
[0031]
Fe11(EDTA) + NO^Fe11(EDTA)(NO)(I S)
[0032]金属螯合物可以在吸收以后被电化学再生或通过亚硫酸根离子还原成硫酸盐和氮[F.Gambardella et al., Industrial&Engineering Chemistry Research 44,4234-4242(2005)]。
[0033]在US6235248中，描述了再生铁络合物的生物技术方法，所谓的B1DeNOx方法。在这种方法中，使NO饱和的铁螯合物溶液与再生铁EDTA络合物的细菌密切接触并将结合的亚硝酰转化成N2。由于存在微生物，Fe11 (EDTA)溶液需要稍加稀释(浓度< 200mM)，其自然限制吸收能力。
[0034]上文提出的用于除去NO的技术均伴有各种挑战如:低容量、大的安装占地面积、较差的反应动力学、有害的化学计量还原剂或氧化剂、升高的反应温度以及需要专门的催化剂。
[0035]许多上文提出的技术进一步基于具有蒸气压的液体，这意味着，在操作过程中溶剂在某种程度上会蒸发。此特定问题的一种有前途的解决方案可以是使用相对较新类别的溶剂，其被称为离子液体(IL)。术语‘离子液体’基本上涵盖完全由离子组成的任何液体(例如熔盐)。然而，在此项工作的范围内，该术语将仅用来描述在室温下在它们的纯状态下为液体的物质。因为它们的不可测量的低蒸气压，这类溶剂通常被认为是‘绿色’溶剂。此特性使得IL相比于用于吸收气体的传统溶剂具有至关重要的优点。在许多反应中，其中气态反应物进入IL溶液(如氢化、加氢甲酰基化、和氧化)，离子液体已经表明了满意的行为，而不管在环境条件下气体在IL中的低气体溶解度[J.L.Anthony et al.The JournalofPhysical ChemistryB,106.7315-7320(2002)]。
[0036]IL的另一种已知的应用是使用它们来分离气体混合物。专利申请W02007/101397包括气体纯化方法并提及作为许多不同气体可能的吸收剂的一系列的离子液体，但并没有提供支持这些主张的任何实验证据。W02007/101397仅是理论综述，因为没有证明离子液体如何工作的数据。最近，已确定有前途的固体离子阳离子(1，1，3，3_四甲基胍(1，1，3，3-tetramethylguanidinium))用于 SO2 的吸收[J.Huang et al., Journal ofMolecularCatalysis A:Chemical,279,170-176 (2008)]。Anthony 等[J.L.Anthony et al., TheJournal ofPhysical ChemistryB, 106, 7315-7320 (2002)]报道了在基于咪唑鐵的离子液体中一些气体(如Co2、CO、O2)的溶解度。
[0037]相比于常规溶剂，离子液体往往是更粘性的，然而，关于气体的质量转移进入离子液体这可能导致挑战。在低溶性气体的情况下，质量转移进入离子液体将可能是限速步骤，通过增加界面气体-离子液体面积和/或使用高压系统，其可以被最小化[J.L.Anthony etal., The Journal ofPhysical ChemistryB,106,7315-7320(2002)]。
[0038]到目前为止，仅报道了关于在离子液体中气体溶解度的有限信息。除关于CO2捕获的报道之外，大多数工作的重点围绕在离子液体与已经吸收的气体中发生的反应。关于气体溶解度仅存在很少报道[J.L.Anthony et al., The Journal ofPhysical ChemistryB,
106.7315-7320(2002) ；J.L.Anderson et al., Accounts ofChemical Research,40,1208-1216 (2007)]。关于在基于咪唑鎗的离子液体中许多气体的吸收，Brennecke小组已经如贡献了若干开创性研究[J.L.Anthony et al., The Journal ofPhysical ChemistryB,
106.7315-7320(2002) ；J.L.Anderson et al., Accounts ofChemical Research,40,1208-1216(2007) ；J.L.Anthony et al., The Journal of Physical ChemistryB, 105,10942-10949(2001) ；J.L.Anthony et al., The Journal ofPhysical ChemistryB, 109,6366-6374(2005)]。
[0039]因此，仍然需要开发从废气中除去N0x，并且尤其是最大量的NOx成分NO的有效方法，这些废气不仅来自较大固定来源如发电厂或焚烧厂，而且来自汽车排放源如，例如商业海运船只，其需要较小安装占地面积、低能耗以及优选不携带有害化学品。
【发明内容】
[0040]本研究的初始目标是研究在基于能够形成卡宾的N-杂环阳离子的离子液体中一氧化氮(NO)的选择性吸收和解吸行为，例如，阳离子1-乙基-3-甲基咪唑鎗([EMIM]+)和1-丁基-3-甲基咪唑鎗([BMIM]+)，其具有不同的抗衡离子(阴离子)。此初始研究披露于PCT/EP20I1/060064ο
[0041]然而，当仔细研究吸收现象时，惊奇地发现，当有大气氧和少量水存在的条件下发生一氧化氮(NO)的吸收时，NO不仅被吸收在离子液体中而且非常迅速地转化成硝酸(HNO3),而不需要除存在于气流中的氧以外的另外的氧化剂和除存在于气流中和/或以痕量存在于离子液体中以外的另外的水。甚至在室温下，上述反应也令人惊讶地快速进行。还可以使用一些其它离子化合物如1，1，3，3-四甲基胍氯化物([TMGH]-C1) (1，1，3，3-tetramethylguanidinium chloride)和氯化胆碱,这意味着,最初限于能够形成卡宾的N-杂环阳离子是不相关的。因此，在所有测试的液体离子组合物中，NO快速转化成HNO3,并且这些组合物的一些组合物另外具有用于存储形成的HNO3的高容量，其在某些条件下是额外的优点。在大多数情况下观察存储容量为约I摩尔HNO3/摩尔离子化合物；然而，在一些情况下，对于疏水性很强的液体离子组合物，虽然反应速率仍然很高，但存储容量低于I摩尔HNO3/摩尔离子化合物，以及对于包含适合与HNO3络合的另外的结构要素的其它离子化合物，则观测到更高的存储容量。
[0042]在第一方面，本发明提供了用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的方法，该方法包括:
[0043]a.在氧和水存在下在液体离子组合物中吸收所述NO，
[0044]b.吸收的NO与氧和水反应以形成硝酸，硝酸积累在液体离子组合物中，
[0045]c.通过增加温度和/或降低压力，从液体离子组合物溶液中选择性除去形成的硝酸，
[0046]其中所述液体离子组合物包含一种或多种离子化合物，并可选地与非离子溶剂混口 ο
[0047]在第二方面，本发明提供了用于由一氧化氮(NO)生产硝酸(HNO3)的方法，该方法包括在氧和水存在下在液体离子组合物中吸收所述一氧化氮(NO)，从而将所述一氧化氮(NO)转化成硝酸(HNO3)。
[0048]在第三方面，本发明提供了用于在液体离子组合物中制备硝酸的无水溶液的方法，该方法包括在所述液体离子组合物中吸收NO和/或NO2，接着转化成HNO3 (根据本发明的第一或第二方面)。
[0049]在第四方面，本发明提供了如在本申请中定义的离子组合物用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的用途。
[0050]在第五方面，本发明提供了如在本申请中定义的吸附在多孔载体上以及以被支持的离子液体相(SILP) (supported 1nic liquid phase)材料的形式使用的离子组合物用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的用途。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1:SILP构想的略图。
[0052]图2:针对三种研究的载体收集的数据的比较，其表明在反应的最初30分钟内NO浓度的发展，S12是指煅烧二氧化硅SILP。在每个SILP中，离子液体的总量是1.5g的S12Ug的T12和1.1g的碳。在40°C下进行所有吸收，其中气体组分为2000vppm的NO和2000vppm的水。对于碳SILP，废气饱和有水。
[0053]图3:用来测试SILP材料的连续流动机构的概观。
[0054]图4:用高斯函数解卷积的气体UV光谱(交叉)的实例。
[0055]图5:在ATR-FTIR上用于测量NOx吸收的设置的图解。该设置用来使模拟废气通过离子液体的薄膜。该仪器是可加热的，使得可以改变用于测量的温度。
[0056]图6:允许固体SILP样品和ATR晶体之间良好接触同时控制样品周围环境的设直的图解。该设置直接允许对SILP系统进行原位ATR-FTIR测量。
[0057]图7:在与混合有处于氮气中的1vol % NO的流量为8ml/分钟的湿空气流(由通过水起泡所产生)反应前后[BMIM]NO3的ATR-FTIR谱。反应后在湿空气流下将样品加热至120°C，直到达到稳态。
[0058]图8:硝酸和[BMIMINo3的混合物:分别为1.12和2.14摩尔硝酸/摩尔[BMIM]
NO3。
[0059]图9:暴露于用水饱和的氩气流的[ΒΜΙΜ]Ν03。然后将流切换到处于氮气中的1vol % N030分钟。10分钟后，用水再饱和样品I分钟。然后将流变回到处于氮气中的1vol % NO另外20分钟。
[0060]图10:在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的10% NO的流量为8ml/分钟的湿空气(由通过起泡通过水所产生)反应前后选择的[BDMM]NO3的ATR-FTIR谱。反应后在湿空气流下将样品加热至120°C，直到达到稳态。
[0061]图11:在5种离子液体中，使用在图2中的谱图作为参比，从ATR校正光谱的解卷积定量估计硝酸的进展。利用原始ATR校正光谱从约940CHT1处的峰估计来自利用[BDMIM]勵3和[BMM]Cl进行的实验的值。对于使用[EMM]OTf的反应，减去纯[EMM]0Tf的光谱。然后用在约1650-1665CHT1处的峰进一步校准此参比。在用醋酸胆碱进行的实验中，利用在约157001^(羧酸酯C-O拉伸)处的峰评估乙酸酯到乙酸的转化。
[0062]图12:在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol % NO，流量为8ml/分钟的湿空气(由通过水起泡所产生)反应前后[BMM]C1的选择ATR-FTIR谱。反应后在湿空气流下将样品加热至120°C，直到达到稳态。
[0063]图13:在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol % NO，流量为8ml/分钟的湿空气流(由通过水起泡所产生)反应前后[EMM] OTf的选择的ATR-FTIR谱。反应后在湿空气流下将样品加热至120°C，直到达到稳态。
[0064]图14:在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol % NO，流量为8ml/分钟的湿空气流(由通过水起泡所产生)反应前后[BMM]Tf2N的选择ATR-FTIR谱。反应后直到稳态，在湿空气流下将样品加热至80°C，直到达到稳态。
[0065]图15:在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol % NO反应，流量为8ml/分钟的湿空气流(由通过水起泡所产生)前后醋酸胆碱的选择ATR-FTIR谱。反应后直到稳态，在湿空气流下将样品加热至120°C，直到达到稳态。
[0066]图16:由醋酸胆碱原位制备的硝酸胆碱的选择ATR-FTIR谱。该图示出了与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol % NO，流量为8ml/分钟的湿空气流(通过水起泡所产生)反应前后的硝酸胆碱。反应后直到稳态，在湿空气流下将样品加热至120°C直到达到稳态。
[0067]图17: [TMGHJC1和水的熔体的选择ATR-FTIR谱。在与混合有处于氮气中的16mL/分钟的1vol% NO，流量为8ml/分钟的湿空气流(由通过水起泡所产生)的反应前后。反应后直到稳态，在湿空气流下将样品加热至200°C，直到达到稳态。
[0068]图18:在本研究中用作非限制性实例的阳离子。
[0069]图19:在用于分析的光谱区中NO2的光谱，关于NO2，浓度为lOOOppm。
[0070]图20:当以50和150mi/分钟的流速绕过反应器时获得的光谱数据，其中气体组分为 2000vppm H2O0
[0071]图21:选择的光谱数据，其示出随着时间的推移未煅烧SILP的光谱发展。使用的气体是900vppm的水和2000vppm的NO。
[0072]图22:选择的光谱数据，其示出随着时间的推移干燥的、未煅烧二氧化硅SILP的发展。在立即吸收以后，NO2的浓度快速上升，但在30分钟以后似乎达到更稳定的浓度。
[0073]图23:随着时间的推移未煅烧二氧化硅SILP的浓度的发展，NO2浓度已通过解卷积确定并且似乎是远高于2000vppm，这表明在光谱此端的NO2带不能用于定量测定。
[0074]图24:在室温下，来自煅烧二氧化硅SILP的第27个吸收循环的选择光谱，其中NO浓度为2000vppm以及水浓度为1500vppm。
[0075]图25:对于和图26所示的相同实验，NO浓度随着时间的推移的发展。
[0076]图26:在室温至60°C的温度下，随着时间的推移，煅烧二氧化硅SILP的NO浓度的发展。
[0077]图27a和b:来自二氧化硅SILP的24小时实验的选择光谱。图27a中的光谱是在废气中解吸以后所获得，以及图27b中的光谱是在净化气流(clean gas stream)中解吸以后所获得。
[0078]图28:在有和没有NO存在的情况下解吸以后，随着时间的推移，NO浓度的发展。
[0079]图29:在4000vppm水和2000vppm NO下，针对碳SILP所获得的选择光谱数据。
[0080]图30:在室温下，在用水饱和的2000vppm NO的废气中，针对碳SILP所获得的选择光谱数据，产生约25000vppm的水浓度。
[0081]图31:在由水饱和的2000vppm的NO组成的废气中，随着时间的推移，针对碳SILP的NO浓度的发展。
[0082]图32:通过锐钛矿SILP的废气的选择光谱数据，其中气体组成为2000vppm NO和1500vppm水。没有可观测到的缺失光谱(missing spectra)的信号。
[0083]图33:对于锐钛矿SILP，在吸收的最初15分钟内，NO浓度的发展。
[0084]图34:对于锐钛矿SILP，在所有4种温度下，在暴露10分钟以后获得的光谱。在110°C和120°C下获得的光谱是完全相同的。
[0085]图35:对于锐钛矿SILP，在不同温度下，在最初10分钟内NO浓度的发展。
[0086]图36a和b:对于锐钛矿SILP，在吸收期间，在没有NO (图36a)和有N0(图36b)的气体中解吸以后，获得的选择光谱数据。
[0087]图37:在实验的最初90分钟期间，NO浓度的发展，其后没有显示显著的改变。
[0088]图38:煅烧二氧化硅SILP的原位ATR-FTIR谱。经过12小时获得光谱。
【具体实施方式】
[0089]在第一方面，本发明提供了用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的方法，该方法包括:
[0090]a.在氧和水存在下，在液体离子组合物中吸收所述NO，
[0091]b.吸收的NO与氧和水以形成硝酸，硝酸积累在液体离子组合物中，
[0092]c.通过增加温度和/或降低压力，可选地从液体离子组合物溶液除去形成的硝酸，
[0093]其中所述液体离子组合物包含一种或多种离子化合物，可选地与非离子溶剂混口 ο
[0094]研究了在许多不同的液体离子组合物(其包含图18所示的一种或多种阳离子)中，NO的吸收以及它进一步转化成ΗΝ03。
[0095]因此，在一种优选的实施方式中，本发明提供了包括液体离子组合物的方法，该液体离子组合物包含具有以下结构的阳离子:
[0096]
【权利要求】
1.一种用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的方法，所述方法包括: a.在氧和水存在下在液体离子组合物中吸收所述NO， b.所吸收的NO与氧和水反应以形成硝酸，所述硝酸积累在液体离子组合物中， c.通过增加温度和/或降低压力从所述液体离子组合物溶液可选地除去所形成的硝酸， 其中，所述液体离子组合物包含一种或多种离子化合物，可选地与非离子溶剂混合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述离子组合物包含一种或多种离子化合物，所述离子化合物包含一种或多种有机阳离子，所述有机阳离子选自:
其中 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21和R22可以独立地是氣、烷基、卤化烷基、氣基烷基、轻烷基、烷氧基烷基、链烯基、炔基、芳基、杂芳基、环烷基、环烯基、杂环烷基或杂环烯基； 通过以下方式，带正电荷的P、N和S原子可以单独地是杂环或杂芳族结构的一部分，使R20、R21、R22、R23中的两个如R21和R22稠合，以致形成环状鱗离子，或使R6、R7、R8、R9中的两个如R6和R7稠合，以致形成环状铵离子如吡啶鎗离子，或使Rll和R12、R13和R14、R15和RlO中的两个如Rll和R12稠合，以致形成环状胍离子，或 使R16、R17和R18中的两个如R16和R17稠合，以致形成环状锍离子， 可选地，一种或多种阳离子选自无机阳离子如Li+、Na+和K+，以及一种或多种阴离子选自C1-C6链烷酸盐如乙酸盐、芳基羧酸盐如苯甲酸盐、C1-C6烷基硫酸酯如硫酸乙酯、C1-C6烷基磺酸盐、C1-C6全氟烷基磺酸盐如三氟甲磺酸盐、C1-C6全氟链烷酸盐如三氟乙酸盐、C1-C6全氟烷基磺酰亚胺如双(三氟甲基磺酰)酰亚胺(三氟甲磺酰亚胺)、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐以及卤化物如氯化物或溴化物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体离子组合物包含具有以下结构的阳离子:
其中，R1和R2独立地选自C1-C8烷基基团或芳基基团，并且其中R3、R4和R5独立地选自氢、C1-C6烷基基团或芳基基团，或其中R3和R4连同咪唑鎗基团一起可以形成4至6元饱和、不饱和或芳环，它们可以进一步包含选自氧、氮和磷的上达至三个杂原子。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，所述离子组合物包含一种或多种离子化合物，所述离子化合物选自1-乙基-3-甲基咪唑([EMM]+)乙酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑([BMM]+)乙酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑([EMM]+)三氟甲磺酸盐、1-丁基_3_甲基咪唑([BMM]+)三氟甲磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑([EMM]+)硝酸盐、1_ 丁基_3_甲基咪唑([BMIM]+)硝酸盐、1-丁基-2，3-二甲基咪唑([BDMM]+)硝酸盐、氯化胆碱、醋酸胆碱和1，1，3，3-四甲基胍氯化物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体离子组合物进一步包含选自Li+、Na+和K+的 一种或多种阳离子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体离子组合物包含非离子溶剂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述液体离子组合物吸附在多孔载体中并以被支持的离子液体相(SILP)材料的形式使用。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，多孔载体材料选自Si02、A1203、T12,CeO2, ZrO2,碳或这些中的两种或更多种的组合。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，多孔载体材料是锐钛矿Ti02。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过增加温度和增加流速使所捕获的HNO3从所述液体离子组合物解吸。
11.如在权利要求2-9中任一项所定义的离子组合物用于从包含多于一种气态化合物的气体捕获一氧化氮(NO)的用途。
12.根据权利要求11所述的离子组合物的用途，其中，所述气体是废气，所述废气源自较大固定来源如发电厂或焚烧厂或水泥生产厂，或源自汽车排放源如例如商业海运船只或用于焚化如家用或工业废物的移动焚化厂。
【文档编号】B01D53/56GK104080524SQ201280068453
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2011年11月29日
【发明者】安德斯·里萨厄, 安德烈亚斯·J·库诺夫-克鲁瑟, 苏珊·L·莫辛, 拉斯穆斯·费尔曼 申请人:丹麦技术大学