金属络合阴离子型离子液体的合成、性能及对CO_2的捕集

以1-丁基-3-甲基咪唑阳离子([Bmim]+)型离子液体[Bmim]X(X=Cl,Ac)和等物质的量的无机盐AXn(A=Fe,Zn)为原料,通过一步法合成了金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1],测定了离子液体在不同温度下的密度和黏度,采用经验模型关联了密度、黏度与温度的关系,对比研究了CO2气体在[Bmim]X和[Bmim][AXn+1]中的溶解度。[Bmim]X和[Bmim][AXn+1]的密度和黏度均随温度升高而下降,金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1]的密度远远大于对应的传统离子液体[Bmim]X的密度。[Bmim][ZnCl3]和[Bmim][Zn(Ac)3]的黏度远远高于对应的[Bmim]Cl和[Bmim]Ac的黏度,但[Bmim][FeCl4]的黏度远低于对应的[Bmim]Cl的黏度。金属络合阴离子型离子液体[Bmim][AXn+1]吸收CO2的能力显著提高。     

基于功能化离子液体的苯丙氨酸双水相萃取性能研究

系统研究1-(N,N-二乙基氨甲酰基甲基)-3-甲基咪唑氯盐([MDCBmim]Cl),1-(N,N-二乙基氨甲酰基甲基)-3-甲基咪唑氟硼酸盐([MDCBmim]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([Bmim]BF4)3种离子液体的双水相体系对苯丙氨酸的萃取性能.考察了影响萃取过程的主要因素如pH、离子液体和磷酸盐的用量、体系温度.研究结果表明,功能化离子液体双水相体系对苯丙氨酸的萃取性能远好于常规离子液体.当pH=13时,在[MDCBmim]Cl/K2HPO4双水相体系中,苯丙氨酸的分配系数最高可达130,对其分配系数顺序为:[MDCBmim]Cl>[MDCBmim]BF4>[Bmim]BF4.     

基于石英晶体微天平技术和离子液体对Oddy法的定量表征

报道用于博物馆极低浓度H2S气体的快速在线检测方法.分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)离子液体和铁基氯化1-丁基-3-甲基咪唑(Fe-[Bmim]Cl)离子液体作为敏感材料,结合石英晶体微天平(QCM)技术用于H2S气体的检测.其中[Bmim]Cl涂膜晶振对H2S的频率响应为0.34 Hz.(L.μg-1)H2S,检测下限8.88μg/L,Fe-[Bmim]Cl涂膜晶振对与H2S的频率响应为1.45 Hz.(L.μg-1)H2S,检测下限0.35μg/L,该值已接近博物馆允许的H2S气体浓度0.2μg/L.响应时间均小于60 s.     

离子液体催化废聚碳酸酯的乙醇醇解反应

以合成的离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim][Cl]）为催化剂,对废聚碳酸酯（PC）乙醇醇解回收双酚A（BPA）和碳酸二乙酯（DEC）反应进行了研究.考察了反应温度、乙醇用量、离子液体用量和反应时间等因素对反应结果的影响.结果表明：在反应温度为130℃,反应时间为2h,n（C2H5OH）：n（PC）=6∶1,m（[Bmim][Cl]）：m（PC）=0.5∶1的较佳条件下,PC降解率为100％,BPA收率＞95％,DEC收率＞91％.采用IR技术对所得产物进行了表征.     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂和离子-离子相互作用的谱学研究.LiClO_4/SL体系

锂电池电解质溶液对锂电池的循环效率、工作电压、操作温度和使用寿命等有着重要的影响 ,是锂电池开发的关键技术之一。 Li Cl O4/环丁砜 (SL)体系虽具有较高的粘度 ,但研究表明 [1 ] ,该体系具有非常高的循环效率和热稳定性 ,因此作为锂电池电解质溶液仍具有一定的应用前景。为了了解 Li Cl O4/SL溶液中离子 -离子、离子 -分子相互作用的信息 ,本文运用红外和拉曼光谱在广泛的浓度范围内研究了该溶液中离子溶剂化和离子缔合现象 ,计算了锂离子的溶剂化数。实验所用 Li Cl O4和 SL均按标准方法提纯 ,拉曼和红外光谱分别在法国 Jobin-…     

功能化室温离子液体[Bmim]Cl/InCl_3的制备及表征

以稀散金属铟的氯化物InCl3为原料,采用两步合成法合成了功能催化材料———室温离子液体[Bmim]Cl/InCl3(氯化正丁基咪唑三氯化铟),收率达76%.用元素分析、IR、超导脉冲傅立叶变换核磁共振波谱对产物结构进行表征,测定了离子液体的电导率,并用乙腈红外探针法考察了其Lewis酸性,定性地获得了其Lewis酸性强度.结果表明,得到的产品为室温下呈液态的酸性离子液体[Bmim]Cl/InCl3,收率达76%.将[Bmim]Cl/InCl3应用于催化二苯甲酮的合成中,表现出良好的催化性能.     

离子液体萃取锝和铼的研究

系统地研究离子液体对ReO_4~-和TcO_4~-的萃取。结果发现,咪唑类和季铵盐类离子液体可通过阴离子交换机理高效萃取ReO_4~-和TcO_4~-。其中,PF_6~-类离子液体对ReO_4~-和TcO_4~-的萃取效率明显高于NTf_2~-类离子液体。当阴离子相同时,离子液体阳离子侧链增长,萃取效率增大。增加水相HNO_3浓度或在水相中加入相应离子液体的阴离子可以抑制ReO_4~-和TcO_4~-的萃取。水相中加入相应离子液体的阳离子则可以促进萃取反应进行。在低酸度下,己基三丁基铵双三氟甲烷磺酰亚胺[N_(6,444)][NTf2]和1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C_8mim][PF_6]对模拟废液中的ReO_4~-均具有很好的萃取选择性。LiNTf_2和KPF_6水溶液可以分别实现对[N_(6,444)][NTf_2]和[C_8mim][PF6]中ReO_4~-的有效反萃。     

[Bmim]Cl-AlCl_3催化蒽与2-氯丙烷的Friedel-Crafts烷基化

研究了在氯代1-甲基-3-丁基咪唑([Bmim]Cl-AlCl3)离子液体室温催化下,多环芳烃蒽与2-氯丙烷的Friedel-Crafts烷基化反应.GC/MS分析表明反应生成了精细化工中间体2-异丙蒽;用GC考察了不同反应条件对2-异丙蒽收率和选择性的影响,AlCl3在[Bmim]Cl-AlCl3离子液体中的物质的量比为0.67, m([Bmim]Cl-AlCl3)∶ m(蒽)=8∶ 1,n(2-氯丙烷)∶ n(蒽)=1.5∶ 1,反应温度30 ℃,反应时间4 h时,2-异丙蒽的收率和选择性最高,分别为69.2%和77.1%.[Bmim]Cl-AlCl3离子液体对环境无污染,且可循环使用.经萃取、重结晶等方法得到2-异丙蒽纯品,并通过GC,GC /MS,FTIR和1H NMR对反应产物进行了定性和定量测试.     

离子液体在水、乙醇及其混合物中的电导率测定

用电导率仪测定了298.15 K条件下多种离子液体,即1-甲基-3-乙基咪唑溴([Emim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑溴([Bmim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑氯([Bmim]Cl)、1-甲基-3-丁基咪唑氟硼酸盐([Bmim][BF4])、1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯([Mmim][DMP])、1-甲基-3-乙基咪唑磷酸二乙酯([Emim][DEP])、1-甲基-3-丁基咪唑磷酸二丁酯([Bmim][DBP])以及醋酸钾(KAc)在水、乙醇及其混合溶剂中的电导率数据。结果表明,室温离子液体的电导率顺序为：[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]> [Emim][DEP]> [Bmim][DBP],该顺序与离子液体的黏度成反比。离子液体在水中的电导率的次序大致为[Emim]Br>[Bmim]Cl[Bmim]Br[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]>[Emim][DEP]> [Bmim][DBP]。离子液体在水中的电导率高于在乙醇中的电导率,且电导率随浓度的增加均先升高后降低。与醋酸钾相比,溶剂变化对离子液体电导率的影响要小得多。离子液体[Mmim][DMP]和[Emim][DEP]能显著提高乙醇水溶液中乙醇的相对挥发度,且盐析作用[Mmim][DMP]> [Emim][DEP],这与在混合溶剂中电导率的大小次序是一致的。     

催化剂对油脂与甘油酯交换反应的影响

合成两种碱性离子液体[Bmim]OH和[Bmim]Im,通过核磁对其进行结构表征,通过热重分析比较其热稳定性,并考察[Bmim]OH、[Bmim]Im和NaOH这3种催化剂对大豆油和甘油酯交换反应的影响。结果表明:[Bmim]Im的热稳定性远好于[Bmim]OH,而[Bmim]OH由于热稳定性较差,不能有效地催化酯交换反应;[Bmim]Im可发挥碱催化剂与相转移催化剂的双重作用,具有最高的催化活性,在反应温度为190℃、反应时间为3 h、催化剂用量为10%、醇油摩尔比为6∶1的条件下,甘油单酯的收率可达64.46%,明显高于相同条件下以NaOH为催化剂时的收率。     

锂电池电解质溶液中离子-溶剂分子和离子-离子相互作用的谱学研究Ⅲ. LiClO4/PC-DMF体系

锂电池电解质溶液的性质对锂电池的性能具有重要的作用。本文在较宽的浓度范围内 ,利用红外和拉曼技术从分子水平的层次研究了 Li Cl O4/PC-DMF溶液中的离子溶剂化状况。其中碳酸丙烯脂 ( PC)和二甲基甲酰胺 ( DMF)都具有较高的介电常数 ,但前者具有较大的粘度 ,后者的粘度较小 ,二者的混合物对锂电池的开发具有一定的实际应用价值[1 ] 。实验所用 Li Cl O4、PC和 DMF均为分析纯 ,按照标准方法提纯。拉曼光谱和红外光谱分别在法国 Jobin-Yvon U1 0 0 0拉曼光谱仪和美国 Bio-Rad FT4 0红外光谱仪上测定。实验方法同前文[2 ] 。根…     

两种离子液体处理纤维素的XPS分析

采用两种离子液体1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑([Amim]Cl)与1-丁基-3-甲基氯化咪唑([Bmim]Cl)分别与微晶纤维素(MCC)解结晶反应20、40与60min.X射线衍射技术(XRD)的分析结果表明,用[Amim]Cl与[Bmim]Cl处理MCC可使其结晶指数从90.2%分别降至72.4%与66.8%.X射线光电子能谱(XPS)的C1s、O1s能谱峰分析显示,离子液体处理后,纤维素大分子中原有的化学键类型并没有明显改变,但相对含量有很大变化, COH 键和 COHO 键的相对含量变化均与结晶指数的变化高度相关,其相关系数分别为0.9990与0.9846.     

离子液体[Bmim]Br和[Bmim]PF_6的合成及其物化性质研究

采用超声波辅助法合成离子液体1–丁基–3–甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)和1–丁基–3–甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6),研究了超声处理时间、超声频率和原料物质的量比对[Bmim]Br产率的影响,以及超声处理时间、超声频率和溶剂与[Bmim]Br的质量比对[Bmim]PF6产率的影响.结果表明:超声处理时间、超声频率、原料溴代正丁烷与N–甲基咪唑物质的量比分别为50,min、20,Hz、1.1时,[Bmim]Br产率可达到98.88%;在超声处理时间、超声频率、溶剂与[Bmim]Br的质量比分别为50,min、20,Hz和1.5时,[Bmim]PF6产率可达到86.54%.采用红外光谱、紫外吸收光谱和核磁共振氢谱对[Bmim]Br进行结构表征,同时采用对比法,利用红外光谱、紫外吸收光谱对[Bmim]PF6进行表征,并分别测定了[Bmim]Br和[Bmim]PF6的含水量及其在10~30,℃下的密度和折光率与温度的关系.     

几种无机盐与离子液体催化苊的偶联反应

为合成新型功能高分子中间体，分别研究了在AlCl3，FeCl3，ZnCl2等无机盐和[Bmim]Cl／FeCl3离子液体催化作用下，苊在温和条件常温常压下的偶联反应．经GC／MS分析发现生成了3，3＇-联苊．用GC法考察了不同反应条件对3，3’-联苊产率的影响，得到了各催化剂作用的优化反应条件．结果表明，上述几种催化剂中，[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对苊的偶联反应催化效果最好，在该催化剂作用的优化反应条件下，3，3’-联苊产率为48．71％，选择性78．56％，且[Bmim]Cl／FeCl3离子液体对环境无污染，并可循环使用．通过重结晶、层析等方法得到了功能高分子中间体3，3‘-联苊纯品，并用GC／MS，FTIR和^1H NMR等分析测试手段鉴定了其结构．     

混合离子液体中乙酸苄酯的合成

采用廉价的硫酸分别部分交换咪唑型和吡啶型季铵盐中的氯离子,得到在室温下为液体的混合离子液体2[BMIM]Cl/[BMIM]2SO4与2[BPy]Cl/[BPy]2SO4,并在所合成的混合离子液体中,进行了乙酸钠与苄氯反应合成乙酸苄酯的研究;探讨了温度、反应时间和乙酸钠与苄氯的摩尔比对乙酸苄酯产率的影响,得到了合成乙酸苄酯的最佳工艺条件.将两种混合离子液体2[BMIM]Cl/[BMIM]2SO4和2[BPy]Cl/[BPy]2SO4进一步混合,得到的乙酸苄酯的产率高于单独使用2[BMIM]Cl/[BMIM]2SO4或2[BPy]Cl/[BPy]2SO4混合离子液体时的值,且当两种混合离子液体的摩尔比为1∶1时,乙酸苄酯的产率达到最大值.该方法可简化离子液体的生产工艺,有效降低离子液体的生产成本.     

烷川九羰基三钴簇合物的正负化学电离质谱研究

报道(μ_3-CR)CO_3(CO)_(R=CH_3,C_4H_5,H.Cl)的Ar-NCl、CF_2Cl_2-NCl和CH_4-PCl质谱,在气相中,这些簇合物发生离解的电子附着、Cl~-亲核加成和质子化反应,分别生成[RCCo,(CO)_]~-、[RCCo_3(CO)_Cl]~-和[RCCo_3(CO)_2H]~+,随后连续脱CO;此外,ClCCo_3(CO)_易被质子提取Cl~-、而HCCo_3(CO)_,也可被Cl~-提取质子,在CH_4/痕量H_2O-PCl条件下,还生成[RCCo_3(CO)_2H(H_2O]~+(X≤9),讨论了上述各反应过程,确认R基团电子效应的传递对离子稳定性的影响。     

[bmim]Zn_2Cl_5/NH_3溶液的比热容和过量焓

测定了离子液体[bmim]Zn_2Cl_5在T=(323.15~1 173.15)K范围内的热重曲线,结果显示[bmim]Zn_2Cl_5在T637.15 K时具有很高的热稳定性。通过DSC测试得到[bmim]Zn_2Cl_5的比热容数据,在T=(251.15~383.15)K范围内可以用一个圆锥曲线很好地拟合。实验测定了[bmim]Zn_2Cl_5(2)+NH3(1)二元体系溶液的摩尔过量焓,其中氨的摩尔分数x1=(0.60~0.95),温度值为T=288.15 K,303.15 K,318.15 K,333.15 K。采用NRTL模型对过量焓数据进行拟合,得出二元可调参数和非随机参数。过量焓数据的测量误差和最大拟合偏差分别小于4.8%和4.3%。在[bmim]Zn_2Cl_5比热容和[bmim]Zn_2Cl_5/NH3过量焓数据的基础上,计算了氨质量分数w1=(0~1)、温度范围T=(273.15~343.15)K条件下[bmim]Zn_2Cl_5/NH3溶液的焓,所得焓浓图对于研究[bmim]Zn_2Cl_5/NH3吸收式制冷系统性能至关重要。     

不同阴离子条件下六元瓜环与硝酸镧的超分子自组装

本文利用X射线单晶衍射方法测定了不同阴离子条件下六元瓜环(Q[6])与La(NO3)3自组装配合物的晶体结构。结果表明,在HNO3溶液中,Q[6]与La~(3+)离子形成1∶2配合物1,La~(3+)离子与两个Q[6]羰基氧原子配位,配合物1阳离子通过游离NO_3~-阴离子与配位水分子间的氢键作用形成超分子链;而在HCl溶液中,Q[6]与La~(3+)离子也形成1∶2配合物2,但组装模式与配合物1不同,La~(3+)离子与三个Q[6]羰基氧原子配位,Q[6]空腔同时包结1个NO_3~-阴离子和1个水分子,形成分子胶囊结构,配合物2阳离子通过配位水分子间的氢键作用形成超分子链。     

室温离子液体催化合成丁二酸二异丙酯

合成并表征了N-丁基吡啶硫酸氢盐([BPy]HSO4)、N-丁基吡啶磷酸二氢盐([BPy]H2PO4)、吡啶硫酸氢盐([HPy]HSO4)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([Bmim]HSO4)、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐([Bmim]H2PO4)、N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4)等6种离子液体.首次将离子液体应用于催化合成丁二酸二异丙酯的研究,并探讨了离子液体催化酯化反应机理.结果表明,[HPy]HSO4催化效果较好,在n(酸)∶n(醇)∶n(催化剂)=1∶4∶0.15,80℃,2.5h条件下,丁二酸二异丙酯的收率为82.8%,酯化率可达90.3%.催化剂重复使用10次,活性无明显降低,较传统催化剂表现出明显优势.     

离子液体萃取分离石脑油中芳烃的理论计算与试验验证

以苯-环己烷为模型体系,基于COSMO-RS模型研究多种离子液体阴、阳离子对分离性能的影响,以萃取性能指数作为评价指标优选出1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁([Bmim][FeCl₄])萃取剂,并对[Bmim][FeCl₄]与苯、环己烷的弱相互作用进行探究。合成[Bmim][FeCl₄]离子液体,并用于苯-环己烷体系的萃取分离,证实该离子液体对石脑油中的芳烃具有良好的萃取分离效果,采用NRTL模型对[Bmim][FeCl₄]-苯-环己烷体系的二元交互作用参数进行拟合。结果表明：离子液体[Bmim][FeCl₄]选择性萃取分离芳烃主要依靠咪唑阳离子与芳烃之间的π-π相互作用;相较于环丁砜,该离子液体对于苯-环己烷体系具有更大的两相区,易于苯-环己烷体系的分离;针对芳烃质量分数为0.1的原料,其芳烃分配系数、萃取选择性、萃取性能指数分别可达0.770、19.73和15.19;NRTL模型对该三元体系预测效果较好,均方根偏差为1.14%。