[發明專利]功能離子液體微乳液制備及其自發乳液吸收二氧化碳方法

有效

• 申請號: 201410615124.0
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104324584A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 劉紅晶;潘陽;姚輝;焦陽;李冬;柳曉梅
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

?本發明主要涉及一種功能離子液體微乳液制備及其強化二氧化碳吸收的方法，特別是涉及一種采用功能離子液體氨乙基丁基咪唑六氟磷酸鹽制備功能離子液體微乳液的方法。

背景技術

離子液體由有機陽離子和無機或有機陰離子構成，是在100℃以下呈液體狀態的鹽類。離子液體結構可調的特點使其具有可設計性，可引入具有特殊性能的官能團，從而設計合成具有一定特殊功能的離子液體即功能化離子液體。功能化離子液體具有常規離子液體的特性，如非揮發性，低熔點、高沸點、良好的熱穩定性和對二氧化碳的高溶解度等，同時功能離子液體因不同官能團的引入，被賦予了新的功能。功能離子液體根據賦予的功能團不同可以有不同的功能：如胺基的功能化離子液體是增加胺基基團到離子液體中，使其帶有堿性，提高對酸性氣體的吸收效率；磺酸類功能化離子液體是在陽離子中引入磺酸（—SO₃H）基團，使其具有強的酸性，對堿性物質有很強的作用；氨基酸類功能化離子液體因為其具有氨基酸官能團不僅能夠溶解生命物質，還可以提供穩定的手性中心。功能化離子液體可以廣泛地應用在有機合成反應，分離提純技術，聚合催化等應用領域。

微乳液是兩種不互溶液體形成的熱力學穩定的，各向同性的，外觀透明或者半透明的分散體系，主要由油相，水相、表面活性劑、助表面活性劑四個組分構成。分散相質點為球形，但半徑非常小，通常在10-100nm范圍。微乳液分為三類：油包水型（W/O）、水包油型（O/W）和雙連續相結構。微乳液的應用實際上早在30年代即已出現。一些地板拋光蠟液、燃料、機械切削油、香油、洗滌劑采用微乳液的形式。研究表明，在許多工業和技術領域，如三次采油、洗滌去污、催化化學反應介質、藥物傳遞、合成新型納米材料等領域中，微乳液都具有潛在的應用價值。自Schulman等首次報道微乳液以來，微乳的理論和應用研究獲得了迅速的發展。尤其是90年代以來，微乳液應用方面的研究發展得更快。我國的微乳研究始于80年代初期，在理論和應用研究方面也取得相當的成果。

關于常規離子液體微乳液的制備已經有文獻報道，比如以離子液體1-丁基3甲基咪唑四氟硼酸鹽為極性相制備的微乳液體系作為模板形成中空的二氧化硅球體；以離子液體1-丁基3甲基咪唑六氟磷酸鹽為非極性相制備的微乳液體系提高LiP和漆酶兩種真菌氧化酶的活性；以離子液體12烷基-3甲基咪唑氯鹽為表面活性劑，與甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺混合油相構筑的反相微乳液合成氯化銀納米粒子，通過微乳液聚合制備氯化銀/(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺)雜化膜，用于環己烷混合物的滲透汽化分離。

盡管常規離子液體微乳液的制備已被關注，但目前為止，還未見到有關本發明制備的功能性離子液體微乳液的報道，主要原因是功能離子液體產品種類少，沒有市售，同時，功能離子液體微乳液體系的制備也不易。功能離子液體微乳液體系是以功能化離子液體代替微乳液的組分（油相、水相、表面活性劑）而形成新型的含有功能化離子液體的微乳液體系。由于未見成功制備的功能離子液體微乳液體系，所以其應用研究是空白的。但由于該類體系引入了功能基團，使其在應用中的選擇性和專一性增強，有望應用于化工、醫藥等領域，尤其會在化工分離、反應、微細材料的制備中發揮作用。

發明內容

發明目的：

本發明的目的是制備出以功能性離子液體氨乙基丁基咪唑六氟磷酸鹽為極性相的功能離子液體微乳液。由于功能離子液體胺基的存在，使得該體系具有堿性，故該體系在酸性氣體分離等方面有潛在應用價值。

技術方案：

一種功能離子液體微乳液的制備方法，其特征在于：以功能離子液體氨乙基丁基咪唑六氟磷酸鹽為極性相制備功能離子液體微乳液，并把該微乳液分散在水中，形成自發微乳液。

具體步驟如下：

（1）制備的微乳液：以氨乙基丁基咪唑六氟磷酸鹽為極性相，以環己烷為油相，以辛基苯基聚氧乙烯醚為表面活性劑（Triton?x-100），以正丁醇為助表面活性劑制備出含功能離子液體的功能離子液體微乳液；

（2）自發乳液體系：在步驟（1）功能離子液體微乳液制備完成的基礎上，將其投入到甲基二乙醇胺水溶液中自發形成的平均粒徑范圍在200-500nm的乳液分散體系。

功能離子液體氨乙基丁基咪唑六氟磷酸鹽、環己烷和表面活性劑的質量比為1：9.9~12.3：13.2~15.2；表面活性劑辛基苯基聚氧乙烯醚與助表面活性劑正丁醇的質量比為1.5~1.8:1。

甲基二乙醇胺水溶液中甲基二乙醇胺的質量濃度范圍在5-10%。