近日，赵文波教授课题组在SO₂捕集方面的最新研究成果“Entropy enthalpy compensation in the SO₂absorption reaction and the optimal capture temperature range with amine alkyl siloxane as absorbent”在化工领域国际Top学术期刊Separation and Purification Technology上发表。论文的第一作者为我院2020级硕士研究生王凯，通讯作者为赵文波教授，通讯单位为昆明理工大学化学工程学院。

SO₂是一种严重危害人们身体健康和生态环境的空气污染物，其排放的控制和处理技术越来越受到关注。目前工业中以石灰石-石膏法、醇胺法脱硫技术应用最多，但存在产生固废、吸收剂易挥发和解吸能耗大的缺点。利用离子液体（ILSs）和低共熔溶剂（DESs）脱硫可以解决SO₂捕集过程中吸收剂挥发的问题，但这两类吸收剂粘度较大，实际应用受限。

在此背景下，赵文波教授课题组根据有机硅化合物结构可调的特点，设计了一系列用于吸收SO₂的胺基硅氧烷。其中含有苯基的二丁基-（1,1,1-三甲基-3,3-二苯基二硅氧基甲基）-胺（DTMBA），由于分子中苯环引入的π-π作用，其热稳定性与离子液体和低共熔溶剂相当，同时兼具较低的粘度。胺基硅氧烷的反应焓变和熵变比ILs反应焓变和熵变更负。此外，胺基硅氧烷的焓变和熵变与文献报道的吸收剂对比，发现了熵焓互补现象，获得了相关方程

，其中371K称为等动力学温度。在此基础上，根据最优化函数max((n₁-n₂)×(-(n₁-n₂)/(T₁-T₂))，发现随着反应熵变的减小，最吸收和解吸温差先增大后减小；SO₂循环吸收量逐渐增大到0.79 mol/mol时基本不再改变。在吸收压力为0.002 bar，解吸压力为1 bar的条件下，若要满足循环吸收量达到0.79 mol/mol，熵变值最大应为-201 J·mol^-1·K^-1。上述研究成果可为新型可实用SO₂吸收剂的开发提供理论与技术参考。

以上研究工作得到了国家自然科学基金（22278198, 22068016, 21666011）以及云南省“兴滇英才支持计划”青年人才专项的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.122581