This study developed two ionic solvents using chlorides from the choline (ChCl) family: ammonium salts with 2-hydroxyethyl groups, dimethyl-di(2-hydroxyethyl)-ammonium chloride (1) and methyl-tri(2-hydroxyethyl)-ammonium chloride (2) as the hydrogen bond acceptor (HBA) and glycerol (Gly) as the hydrogen bond donor (HBD) in a molar ratio of 1:2. The solubility of ammonia and carbon dioxide in these solvents and also solubility of carbon dioxide in glycelin (ChCl : Gly = 1:2) and pure glycerol were measured at temperatures ranging from 303.2 to 333.2 K and pressures from 100 to 813 kPa. From this, Henry’s law constants and the changes in thermodynamic functions during the absorption process were determined. We show that solubility of ammonia and carbon dioxide in these ionic solvents made from 2-hydroxyethyl-grafted hydrogen bond acceptors (HBAs) increases with the number of 2-hydroxyethyl groups compared to the glycelin comprising HBA with one 2-hydroxyethyl substituent only. Developed fluids also demonstrated catalytic activity in the cycloaddition of CO₂ to epichlorohydrin (ECH), producing chloropropylene carbonate (PC-Cl). Under reaction conditions of 100 °C, 650 kPa, and 2 mol % catalyst concentration, a 95% conversion of ECH was achieved within 6 h. The effect of various reaction conditions on the ECH conversion and PC-Cl yield was also investigated. Additionally, the densities (ρ) and viscosities (η) of both pure and gas-saturated fluids were measured, completing the comprehensive characterization of the ionic solvents.

中文翻译：

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用于氨和二氧化碳捕获的多功能胆碱类离子溶剂的开发及后者的转化


本研究使用胆碱 （ChCl） 家族的氯化物开发了两种离子溶剂：具有 2-羟乙基的铵盐，二甲基-二（2-羟乙基）-氯化铵 （1） 和甲基-三（2-羟乙基）-氯化铵 （2） 作为氢键受体 （HBA） 和甘油 （Gly） 作为氢键供体 （HBD），摩尔比为 1：2。在 303.2 至 333.2 K 的温度和 100 至 813 kPa 的压力下测量氨和二氧化碳在这些溶剂中的溶解度以及二氧化碳在甘油蛋白 （ChCl ： Gly = 1：2） 和纯甘油中的溶解度。由此，确定了亨利定律常数和吸收过程中热力学函数的变化。我们表明，与仅包含一个 2-羟乙基取代基的 HBA 的甘油蛋白相比，氨和二氧化碳在这些由 2-羟乙基接枝氢键受体 （HBA） 制成的离子溶剂中的溶解度随着 2-羟乙基基团的数量而增加。开发的流体还显示出 CO₂ 向环氧氯丙烷 （ECH） 进行环加成反应的催化活性，生成碳酸氯丙烯酯 （PC-Cl）。在 100 °C、650 kPa 和 2 mol % 催化剂浓度的反应条件下，在 6 小时内实现了 95% 的 ECH 转化率。还研究了各种反应条件对 ECH 转化率和 PC-Cl 产率的影响。此外，还测量了纯流体和气体饱和流体的密度 （ρ） 和粘度 （η），完成了离子溶剂的全面表征。