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功能化离子液体吸收SO2及其机理的研究
功能化离子液体（FunctionalizedIonicLiquids，FILs）具有高度的化学稳定性、热稳定性、低挥发性、良好的溶解性和电化学透明性等独特性质，已经成为吸收气体污染物的一种重要方法。二氧化硫（SO2）作为一种重要的空气污染物，在加强环境保护的今天，FILs吸收SO2的研究引起了广泛的关注。
一、功能化离子液体吸收SO2的机理
1.Lewis酸-碱反应机理
对于FILs吸收SO2的机理，就离子结构而言，大多数FILs是由阳离子和阴离子构成的。针对其SO2吸收机理的研究主要围绕Lewis酸-碱反应机理展开，即：SO2的酸性结构（SO2O）与FILs阴离子中的氧化物基团反应，形成较稳定的硫代盐酸（S-CCO2）或硫代环丙酮酸根离子（S-β-Ketone−），同时析出的HCOOH或CH3CHO部分脱水反应形成CO和CO2。
2.物理吸附机理
此机理认为，SO2与FILs分子间作用力的吸引力可能是吸附SO2的主要原因。实验证明，用具有多个取代基的环状离子液体吸附SO2时，只有少量的硫化物生成，而且在许多情况下不能形成硫化物。同时，红外光谱表明实验结果支持了物理吸附机理。
二、功能化离子液体吸收SO2的影响因素
1.FILs的结构及性质
FILs的结构及性质会影响SO2吸收性能。例如，一些富含硫氧化物基团（如羧基、酚基、氨基等）的FILs具有显著的SO2吸收性能；另外，多取代基环状离子液体（MDIL）中的两个取代基间的空间位阻可增加SO2分子的吸附性。此外，FILs在吸收SO2后的再生性能也与其结构和性质相关。
2.操作条件
吸收过程中的操作条件也会对SO2吸收产生影响。例如，温度和压力的变化都会影响SO2在FILs中的溶解度和反应速率。实验结果表明，降低温度有利于增加SO2的吸收量，然而对于SO2的氧化反应，较高温度可以提高反应速率。
3.SO2浓度及空气湿度
SO2浓度及空气湿度对功能化离子液体吸收SO2的影响较大。实验表明，空气湿度的增加导致SO2吸收能力降低，因为水和SO2竞争吸附；而低浓度下，FILs吸收SO2的能力较弱，但随SO2浓度的升高，其吸收效果也逐渐提高。
三、功能化离子液体吸收SO2的应用
1.工业应用
功能化离子液体吸收SO2已经在工业上得到了应用。例如，美国清洁能源系统公司（CleanEnergySystems，CES）开发了一种FILs-基的系统，用来吸收地下气和煤炭发电站废气中的SO2。同时，也有公司针对可再生能源生产的SO2废气开发了FILs吸收系统。
2.生物质能应用
由于生物质能技术的快速发展，例如生物燃料电池、生物气化等技术，SO2的吸收和去除变得尤为关键。目前，研究人员已经发现，FILs吸收SO2可以用于生物燃料电池中的SO2去除。
四、总结
综上所述，功能化离子液体吸收SO2是一种较为有效的处理SO2空污的方法。目前，FILs吸收SO2的研究主要围绕酸-碱反应和物理吸附机制展开，工业上得到了应用，并且在生物质能应用方面也有较大的潜力。不过，目前FILs成本较高，活性易受影响等问题仍制约着它的广泛应用，值得在未来的研究中更好地解决。