一种捕捉二氧化碳的方法技术

一种捕捉二氧化碳的方法，二氧化碳与２－卤乙胺在碱液中反应生成２－噁唑啉酮，反应式如下：其中，Ｘ为Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ；其中，碱为三乙胺，ＮＨ３，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙。碱液的质量百分浓度为１－４０％。所述反应温度为０～６０℃。所述反应压力为０．０１～１ＭＰａ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，具体涉及一种以化学反应将二氧化碳 (CO2)进行捕捉的方法。
技术介绍
在大气环境中具有多种的化学物质，在一般的情况下，不会对生态造成影响，但是 最近工业的发展，使用各种工业化机械及交通工具，所排放的化学物质越来越多，排放的浓 度超出标准，造成环境污染。地球气候变暖是目前最受重视的环保课题。温室气体会造成地球气温上升的大气 气体，大气中最主要的温室气体为二氧化碳、甲烷及二氧化氮等，尤其是二氧化碳。人类活动导致大量二氧化碳排放，造成了巨大的环境影响，并且全球二氧化碳的 排放量正以每年3%的速度增长，气候变暖问题越来越严峻。当前，二氧化碳捕捉与封存技术，被视为短期内应对全球气候变化最重要的技术 之一，分为捕捉、运输和封存三个环节。对于二氧化碳捕捉，目前已掌握的三种方法是燃烧 后捕捉、燃烧前捕捉和富氧燃烧捕捉。二氧化碳的封存方式分为四种，一是通过化学反应 把二氧化碳转化成固体无机碳酸盐；二是工业应用，直接作为多种含碳化学品的生产原料； 三是注入海洋1000米以下的深处；四是注入地下岩层。目前二氧化碳捕捉与封存技术仍处于试验阶段，技术上的不成熟以及高成本致使 这项技术难以大规模的推广。据估计，捕捉和处理二氧化碳的成本大概在75 115美元/ 吨，与开发风能、太阳能等新能源的价格相比并不具备太大的竞争优势。(今日科技，2009， 12,42)因此，开发捕捉二氧化碳技术的新技术，是一个重要课题(Wang，C. ；Luo, H.； Jiang, D. ；Li，H. ；Dai, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2010,49,5978)
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种捕捉二氧化碳的新方法。使用碱金属 氢氧化物捕捉二氧化碳的方法已有报道，如中国专利申请号200810177078. 5 (申请公布号 CN101773766A)，以及中国专利申请号200880016492. 6 (公开号CN101687141A)，此外还报 道了几种二氧化碳捕捉方法，例如膜吸收法、压力-温度转换法、生物法、金属-有机复合 物、碳材料、笼状物、沸石和离子液体吸收法(Angew. Chem. Int. Ed. 2010，49，6058)。本专利技术 采用2-卤乙胺捕捉二氧化碳，副产2-噁唑啉酮，是一种新方法。本专利技术所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现，二氧化碳与2-卤乙胺在碱液中反应生成2-噁唑啉酮，反应式如下3其中，X为 Cl，Br，I ；其中，碱为三乙胺，NH3，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙。所述碱液的质量百分浓度为1_40%。所述反应温度为0 60°C。所述反应压力为0. 01 IMPa。本专利技术在温和的条件下，2-卤乙胺能够有效地捕捉二氧化碳，生成2-噁唑啉酮。 2-噁唑啉酮是一种不易挥发的固体，易于处理；它还是一种农药、医药、有机合成中间体， 例如用于生产药物卡氮芥和环己亚硝脲。本专利技术的有益效果本专利技术的在温和的条件下进行，方法简单，原料廉价易得。本专利技术的反应生成生成2_噁唑啉酮。可作为农药、医药、有机合成中间体。本专利技术的生产过程中无有毒、有害物质产生，利于环保。具体实施例方式为了使本专利技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具 体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例12-氯乙胺盐酸盐(11. 6克)溶解在100毫升水里，加入22. 1克三乙胺，在磁力搅拌 下通入二氧化碳(气体流速大约5升/分钟)，反应温度为30-35°C。反应压力为0. IMPa。3 小时后取样检测，1H NMR表明反应完全，产物是2-噁唑啉酮，收率95%以上。屯NMR(⑶C13， 400MHz) 8 6. 93 (bs, 1H) ,4. 43 (t, J = 8Hz，2H)，3. 63 (t，J = 8Hz，2H)。13C NMR(CDC13, 100MHz) : S 159. 53，63. 58，39. 03。实施例22-溴乙胺氢溴酸盐(20. 6克)溶解在100毫升水里，加入22. 1克三乙胺，在磁力搅 拌下通入二氧化碳和空气的混合物(二氧化碳含量约为10%，气体流速大约5升/分钟)， 反应温度为0-5°C。反应压力为0. IMPa。4小时后取样检测，1H NMR表明反应完全，产物是 2-噁唑啉酮，收率95 %以上。实施例32-氯乙胺盐酸盐(11.6克)溶解在400毫升水里，加入8克氢氧化钠，在磁力搅拌 下通入二氧化碳和空气的混合物(二氧化碳含量约为50%，气体流速约为5升/分钟)，反 应温度为26-28°C。反应压力为0. IMPa。1小时后取样检测，1H NMR表明反应完全，产物是 2-噁唑啉酮，收率95 %以上。实施例42-氯乙胺盐酸盐(11. 6克)溶解在200毫升水里，加入8克氢氧化钙，把上述反应物移入高压釜。在搅拌下通入二氧化碳(气体流速约为5升/分钟)，反应温度为50-60°C。 反应压力为IMPa。半小时后取样检测，力NMR表明反应完全，产物是2-噁唑啉酮，收率95% 以上。实施例52-氯乙胺盐酸盐(11.6克)溶解在100毫升水里，加入11毫升15%氨水，在磁 力搅拌下通入二氧化碳(气体流速约为5升/分钟)，反应温度为26-28°C。反应压力为 0. IMPa。3小时后取样检测，1H NMR表明反应完全，产物是2-噁唑啉酮，收率95%以上。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术 人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其 等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种捕捉二氧化碳的方法，二氧化碳与２－卤乙胺在碱液中反应生成２－噁唑啉酮，反应式如下：＊＊＊其中，Ｘ为Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ；其中，碱为三乙胺，ＮＨ↓［３］，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙。

【技术特征摘要】
1. 一种捕捉二氧化碳的方法，二氧化碳与2-卤乙胺在碱液中反应生成2-噁唑啉酮，反 应式如下2.根据权利要求1所述的一种捕捉二氧化碳的方法，其特征在于，所述碱液的质量百 分浓度为1_40%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军华，尹衍升，董丽华，张希琴，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]