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近年来,化石燃料的过度消耗导致大气中CO2浓度逐渐升高,造成了温室效应,并引发了冰川融化、海平面上升等一系列严重的环境问题。CO2的减排工作刻不容缓。CO2的捕集与封存技术(CCS)能够有效地降低CO2排放量。离子液体因为对CO2具有很好的溶解性、选择分离性,可被用于CO2的捕集分离,但粘度大的缺点限制了其应用。聚合离子液体兼具离子液体和高分子聚合物的优点,不仅具有较好的CO2吸附分离性能,而且结构稳定、可设计。本文合成了五种季铵盐类和咪唑类聚合离子液体,并进行了CO2吸附性能的实验探究。本文通过自由基溶液聚合反应合成了两种季铵盐类聚合离子液体：聚卞乙烯基-三乙基季铵氯盐(P[VBTEA]Cl)、聚卞乙烯基-三乙醇胺季铵氯盐(P[VBTHEA]Cl),三种咪唑类聚合离子液体：聚N-乙烯基咪唑溴盐(P[VEIm]Br)、聚N-乙烯基咪唑四氟硼酸盐(P[VEIm]BF4)、聚N-乙烯基咪唑六氟磷酸盐(P[VEIm]PF6),并使用红外、核磁、热重、X射线衍射、扫描电镜等表征方法,分析了聚合离子液体的结构和性质。FT-IR谱图与1H-NMR、13C-NMR谱图表明成功合成了五种聚合离子液体。TGA曲线说明聚合物均具有较好的热稳定性。XRD和SEM图谱均表明几种聚合物为无定型聚合物。然后采用恒定容积法测试了不同压力、温度下季铵盐类和咪唑类聚合离子液体的C02吸附性能。结果表明阴阳离子对聚合离子液体的C02吸附量有一定的影响。具有相同骨架结构和阴离子(C1-)的两种季铵盐类聚合离子液体的C02吸附量P[VBTHEA]Cl>P[VBTEA]C1;具有相同骨架结构和阳离子([VEIm]+)的三种咪唑类聚合离子液体的C02吸附量P[VEIm]PF6>P[VEIm]BF4>P[VEIm]Br。制备的五种聚合离子液体中,P[VBTHEA]C1的C02吸附性能最好。温度为295K、压力为1bar时,其CO2吸附量为9.02mg/g。聚合离子液体的C02吸附量远高于其对应单体的吸附量。聚合离子液体具有很好的吸附选择性,能够选择性地吸收C02。经过四个吸附循环的考察,聚合离子液体的再生效率可高达96.1%,重复利用性强,是一种极具发展潜力的C02吸附剂。