Effect of Hydrogen Bonds on CO2 Capture by Functionalized Deep Eutectic Solvents Derived from 4-Fluorophenol

共晶体系 氢键 溶剂 离子液体 反离子 三元运算 化学 碳酸乙烯酯 乙二胺 傅里叶变换红外光谱 药物化学 有机化学 化学工程 物理化学 分子 离子 催化作用 电解质 工程类 合金 电极 计算机科学 程序设计语言
作者
Zonghua Wang,Mingzhe Chen,Bohao Lu,Shaoze Zhang,Dezhong Yang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:11 (16): 6272-6279 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.2c07590
摘要

Deep eutectic solvents (DESs) have received a great amount of attention for CO2 uptake due to their unique properties. Here, deep eutectic solvents (DESs) based on 4-fluorophenol-derived superbase ionic liquid are studied for CO2 capture. The ionic liquid used is [DBUH][4-F-PhO], formed by 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecane-7-ene (DBU) and 4-fluorophenol (4-F-PhOH). The DESs are obtained by mixing [DBUH][4-F-PhO] with ethylene glycol (EG) or 4-F-PhOH. Surprisingly, [DBUH][4-F-PhO]-EG DESs present a much higher CO2 capacity (∼1.0 mol CO2/mol solvent) than [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH (∼0.10 mol CO2/mol solvent) at 25 °C and 1.0 atm. However, after EG is added into [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH, the ternary solvents [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH-EG exhibit an unexpected high capacity, although both EG and [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH exhibit a low capacity. Moreover, the capacities of ternary solvents [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH-EG decrease with increasing concentration of 4-F-PhOH in the solvents. NMR and Fourier transform infrared (FTIR) results demonstrate that CO2 reacts with EG in [DBUH][4-F-PhO]-EG or [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH-EG by forming a carbonate species, while [DBUH][4-F-PhO]-4-F-PhOH binary mixtures are chemically inert to CO2. NMR analysis and theoretical calculations evidence that the strength of hydrogen bonds between [4-F-PhO]− and hydrogen-bond donors (EG and 4-F-PhOH) governs the CO2 absorption behaviors, and the strength of the hydrogen bond between the anion [4-F-PhO]− and 4-F-PhOH is much stronger than that between [4-F-PhO]− and EG. Moreover, the desorption behaviors of the DESs studied can also be controlled by tuning the strength of the hydrogen bonds in the solvents. This work highlights the important role of hydrogen bonds in CO2 capture, which may be useful for the rational design of efficient solvents for carbon capture in the future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一方完成签到,获得积分10
刚刚
aqaqaqa发布了新的文献求助10
刚刚
英姑应助大月儿采纳,获得10
1秒前
灵巧的以亦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
安沁完成签到,获得积分10
2秒前
April完成签到,获得积分10
4秒前
pp发布了新的文献求助10
4秒前
清脆惜寒发布了新的文献求助10
4秒前
eric888应助果实采纳,获得30
4秒前
Goblin完成签到 ,获得积分10
4秒前
姚姚完成签到,获得积分10
5秒前
十一完成签到,获得积分10
5秒前
heypee完成签到,获得积分10
5秒前
wllzwh发布了新的文献求助10
5秒前
舒心的青亦完成签到 ,获得积分10
5秒前
太吾墨完成签到,获得积分0
6秒前
所所应助JCX采纳,获得10
6秒前
勤奋紫青完成签到,获得积分20
6秒前
英俊的铭应助sunliying采纳,获得30
6秒前
guozizi完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Jasper应助泡泡金运采纳,获得10
7秒前
Lucas应助笑点低绝义采纳,获得10
8秒前
小二郎应助大方的云朵采纳,获得10
8秒前
8秒前
xiuxiu发布了新的文献求助10
8秒前
粽粽完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助Eva采纳,获得10
9秒前
受伤的静柏完成签到 ,获得积分10
9秒前
这个大头张呀完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
果实完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助帅气的初柳采纳,获得10
10秒前
11秒前
故意的寒安完成签到,获得积分10
11秒前
NexusExplorer应助浩浩桑采纳,获得10
11秒前
11秒前
学术完成签到 ,获得积分10
11秒前
庾楼月宛如昨完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Two New β-Class Milbemycins from Streptomyces bingchenggensis: Fermentation, Isolation, Structure Elucidation and Biological Properties 300
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4614925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4018912
关于积分的说明 12440362
捐赠科研通 3701783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2041353
邀请新用户注册赠送积分活动 1074080
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 957723