利用 13C NMR 技术探究叔胺溶液中

• 作者: 张瑞 李末霞 梁志武 罗潇
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 核磁共振 二氧化碳 吸收 叔胺 3HCO?
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 3719-3725
• 页数: 7页
• 分类号: TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20150898

摘要

利用 13C NMR技术对CO2捕获叔胺溶剂进行了碳元素的定量研究,主要考察了对胺溶剂解吸热影响较大的3HCO?的生成规律.重点对叔胺分子结构中羟基官能团( OH)、羟烷基数目、烷基支链及氮原子(N)所连接烷基链大小对胺溶剂生成 3HCO?的影响.在20℃条件下分别对1 mol·L?1具有不同CO2负载的1-二甲基氨基-2-丙醇(1DMA2P)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3-二甲氨基-1-丙醇(3DMA1P)、二乙氨基-2-丙醇(1DEA2P)、N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、N,N-二甲基乙醇胺(DMMEA)及三乙醇胺(TEA)溶液进行了 13C NMR测试研究.实验结果显示:在相同浓度的叔胺水溶液中,同一CO2负载下的叔胺-CO2-水体系中 3HCO?的含量顺序为:DMMEA>MDEA>3DMA1P>1DMA2P>TEA>DEEA>1DEA2P.通过对各叔胺分子结构中N原子的电子云密度大小及空间位阻效应分析,得出如下结论:3DMA1P分子中 OH官能团离N原子的距离大于其在DMMEA分子中的距离,导致其生成了较少的 3HCO?;DMMEA分子中N原子上连接的烷基链小于DEEA分子中N原子上的烷基链,导致DMMEA溶液中生成了更多 3HCO?;MDEA分子中羟烷基数目少于TEA分子中的羟烷基数目,且MDEA比TEA多了一个甲基,导致MDEA溶液中含有更多的 3HCO?;3DMA1P相比1DMA2P、DEEA相比1DEA2P分子中都少了一个甲基支链,导致 3DMA1P 溶液相比 1DMA2P 溶液、DEEA 溶液相比 1DEA2P 溶液生成了更多的3HCO?.