离子液体中纤维素的溶解及再生特性

探讨了不同来源纤维素在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐(［bmim］Cl)中的溶解性能,并采用红外光谱、X-射线衍射及热重分析等手段对木浆纤维素在离子液体［bmim］Cl中溶解和再生前后的结构变化进行了分析。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶解于离子液体［bmim］Cl 而不发生其它衍生化反应,原纤维素聚合度越低,溶解越容易。再生纤维素分子量较原纤维素有所降低,结晶状态由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,再生后纤维素热分解温度降低,热稳定性略有下降。     

含离子液体超临界CO_2微乳液的分子模拟

微乳液的性质与组成和结构密切相关,需要深入认识其聚集体的微观结构。对[bmim][PF_6]、[bmim][BF_4]、[bmim][Ac]这3种离子液体分别构建的Ls-36型超临界CO_2微乳液体系进行了分子动力学模拟研究,结果表明均可以形成稳定的微乳液,且微乳液结构类似。Ls-36尾链在CO_2中的伸展角度受离子液体阴离子结构的影响而有显著不同,[bmim][Ac]体系Ls-36尾链更靠近聚团外表面法线方向,相对于聚团外表面法线夹角范围为30°~70°,微乳液半径值也最大,为3.12 nm。[bmim][PF_6]体系Ls-36尾链相对于法线夹角范围为78°~125°,微乳液半径为2.88 nm。[bmim][BF_4]体系Ls-36尾链更贴近聚团一侧伸展,相对于法线夹角范围为107°~150°,微乳液半径值最小,为2.75 nm。相同表面活性剂浓度、含水量、温度及压力条件下,[bmim][Ac]体系聚乳速度最快、体系更稳定,同时对极性水分子的捕获能力最强,可达93.75%。     

离子液体阳离子的结构对纤维素溶解性能的影响

<正>离子液体作为纤维素的优良溶剂,近年来相关的研究方兴未艾[1].但是,到目前为止,纤维素在离子液体中的溶解机理尚未得到一致的认识,特别是离子液体阳离子的结构对纤维素溶解性能的影响规律鲜有报道.本文中,设计合成了13种具有相同阴离子(CH3COO-)和不同阳离子的离子液体,1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐[C4mim][CH3COO](1),1-甲氧乙基-3-甲基咪唑醋酸盐[C1OC2mim][CH3COO](2),1-羟乙基-3-甲基咪唑醋酸盐[C2OHmim][CH3COO](3),1-丁基-2,3-     

酸性离子液体[bmim]HSO_4催化纤维素水解的研究

以1-正丁基-3-甲基氯代咪唑为溶剂,酸性离子液体1-正丁基-3-甲基硫酸氢根代咪唑（[bmim]HSO4）为催化剂,考察了溶解时间、反应温度、催化剂用量、水量等因素对纤维素水解的影响.结果表明,[bmim]HSO4具有良好的催化效果,当催化剂用量为1.5 g,水量为0.1 mL,反应温度为90℃时,反应80 min,还原糖收率可以达到92%.     

脂肪酶CCL催化醋酸乙烯酯与醇的转酯反应的实验探究

考察了在正己烷、AOT/异辛烷反胶束体系、[bmim][PF6]离子液体和[bmim][BF4]离子液体四种体系中脂肪酶CCL催化醋酸乙烯酯与异辛醇的转酯反应以及影响反应转化率的一些因素,确定了较为适宜的反应条件;进行了脂肪酶CCL催化醋酸乙烯酯与异辛醇的转酯反应酶的重复利用性实验;扩展了醇的种类,考察了直链醇（己醇）、不饱和醇（异戊烯醇）、2级醇（仲辛醇）在两种离子液体和正己烷中转化率。     

离子液体对模拟生物质原料组分的选择性分离

设计合成了一系列咪唑基羧酸盐离子液体:1丁基3甲基咪唑甲酸盐,1丁基3甲基咪唑乙酸盐,1丁基3甲基咪唑乳酸盐,1丁基3甲基咪唑乙醇酸盐,1丁基3甲基咪唑苯甲酸盐和1丁基3甲基咪唑二氰胺盐,并采用氢核磁方法对这些离子液体进行了表征和结构确认。研究了离子液体的阴离子结构、体系溶解温度对木质素和木聚糖溶解度的影响。根据不同离子液体对纤维素、木聚糖、木质素溶解性能的差异,实现了模拟生物质原料3个组分的选择性逐级分离,木质素、木聚糖和纤维素的分离质量分数分别为76.9%、75.4%和99.3%。离子液体[C4mim][N(CN)2]的回收质量分数为89.6%。     

离子液体法制备再生竹纤维素膜及其性能

合成离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl),用以溶解聚合度为500的竹浆粕,制得再生竹纤维素膜.通过XRD(X-Ray Diffraction),FT-IR(Fourier Transform Infrared spectrometry),TG(Thermogravimetric)测试手段,研究竹浆在离子液体中再生前后结构性能的变化.结果表明:再生后竹浆的晶体形态由纤维素Ⅰ变为纤维素Ⅱ;[Bmim]Cl对竹浆的溶解属直接溶解,溶解过程不涉及化学反应;再生竹浆的热分解温度较原竹浆有所降低.离子液体法和黏胶法再生竹纤维素膜强度的比较结果表明:同等条件下,离子液体法再生竹纤维素膜的干态强度高于黏胶法再生竹纤维素膜强度.     

室温离子液体在不同溶剂中的电导率研究

制备并研究了溴代1-丁基-3-甲基咪唑（[bminm]Br）、[bmim]Br-AlCl₃、[bmim]Br-FeCl₃离子液体[bmim]Br-AlCl₃、[bmim]Br-FeCl₃在不同的溶剂水、乙醇、乙酸中的电导率,发现离子液体在不同的溶剂中的电导率相差很大,其顺序为κa（水作溶剂）>κb（乙醇作溶剂）>κc（乙酸作溶剂）.相同温度下离子液体的电导率随浓度的增大而增大,相同浓度下电导率随温度的升高而增大,且在同温同浓度下水为溶剂时κ[bmim]Br-FeCl₃＜κ[bmim]Br-AlCl₃,乙醇、乙酸为溶剂时结果为κ[bmim]Br-FeCl₃＞κ[bmim]Br-AlCl₃.     

[bmim]BF4离子液体的制备及其催化酯化反应研究

本文采用一步环合法合成了N-甲基咪唑,再由N-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,中间体再经过离子交换得到1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim]BF4）离子液体．在该离子液体介质中,氯苄和乙酸钠反应高效合成了乙酸苄酯．结果表明：以[bmim]BF4为溶剂和催化剂乙酸钠与苄氯的摩尔比为1．4：1,反应温度为60℃,反应时间为2．5h,氯苄转化率可达95％．而且产物易于分离,离子液体可重复使用．中间体和产物结构经Fr—IR表征．     

某些咪唑类离子液体在水、脂肪醇中的溶解热力学研究

离子液体作为一种新型绿色溶剂在很多领域都有广泛的应用．目前，人们对离子液体的研究主要集中在分离，萃取，化学反应，材料合成，有机反应和绿色分离方面，对离子液体的基础物理化学性质，特别是离子液体在不同溶剂中的溶解性能的研究非常缺乏，严重地制约了离子液体的进一步开发和应用．本文采用紫外分光光度法，在不同温度下（278～323K）测定了咪唑类离子液体[C4mim][PF6]、[C6mim][PF6]和[C6mim][BF4]分别在水、乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇中的溶解度，     

[BF4]、[PF6]离子液体及其与DMF二元体系在293.15～353.15K下的密度和体积性质

为获得离子液体与有机物物理性质的数据,常压下,293.15～353.15K温度范围内,分别测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])2种咪唑类离子液体以及它们和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)构成的2个二元体系的密度。利用实验数据计算了溶液的超额摩尔体积(VE),结果均为负值,表明离子液体与DMF之间存在离子-偶极作用和填隙效应。分别用一次线性方程和二次多项式方程关联出密度随温度和DMF浓度的变化关系,结果比较满意。     

咪唑基离子液体与小分子相互作用的理论研究

采用密度泛函理论考察了1-乙基-3-甲基咪唑四氟合硼酸盐（[EMIM][BF4]）和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的相互作用。采用GGA/PW91和DNP基组优化了结构,并用NBO和AIM分析了[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的氢键相互作用。[EMIM][BF4]离子对最稳定的气相结构表明,[BF4]-阴离子的F原子和咪唑环上C2-H2的氢键作用在形成离子对中起重要作用。[BF4]-阴离子和[EMIM]＋阳离子支链发生氢键作用。[BF4]-阴离子趋向于C2-H2形成氢键,这说明,2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）吸附在[EMIM][BF4]上没有改变离子液体离子对的主要作用。[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩发生π···C-H和氢键作用,而[EMIM][BF4]和正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）主要发生氢键作用。相互作用能表明,2-甲基噻吩优先吸附在离子液体上。     

手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐及其与水二元混合物的体积性质和表面性质

在293.15~343.15 K和常压下对手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐的密度和表面张力进行了测定,并根据密度和表面张力对其体积性质和表面性质进行了计算;在298.15~318.15 K和常压下,对离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐与水二元混合物的密度和表面张力在全摩尔浓度范围内进行了测定。在此基础上,对二元混合体系的过量摩尔体积进行了计算,根据Redlich-Kister方程对其进行了拟合,并对体系的热膨胀系数、偏摩尔体积、过量偏摩尔体积以及离子液体和水的表观摩尔体积进行了讨论,对二元混合物的表面性质进行了计算。     

酸性离子液体催化合成柠檬酸三丁酯

目的：以离子液体1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑硫酸盐（[PSmim][HSO4]）为催化剂催化合成柠檬酸三丁酯.方法：合成离子液体1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑硫酸盐,并作为催化剂催化合成柠檬酸三丁酯.离子液体与浓硫酸的催化合成TBC的活性差异进行比较. 结果：离子液体催化合成柠檬酸三丁酯催化效率高与浓硫酸,柠檬酸三丁酯平均收率在91.50％,浓硫酸催化TBC平均收率86％.离子液体[Psmim][HSO4]与柠檬酸三丁酯均以NMR表征.结论：酸性离子催化合成TBC具有清洁、重复利用、催化活性高及后处理简便等优点.     

离子液体[bmim]PTSA催化合成乙酸丁酯的研究

以离子液体[bmim]PTSA作为酯化反应的溶剂及催化剂合成乙酸丁酯,研究了影响反应的各种因素。结果表明,离子液体[bmim]PTSA是该酯化反应的良好溶剂和催化剂,最佳反应条件为:离子液体用量15 mL,醇酸摩尔比1.5:1.0,反应时间2.0 h,酯化率92.2%。离子液体易分离回收,可重复使用。     

亲水性离子液体在油品脱硫中的应用

使用微波法制备亲水性咪唑类离子液体[RMIm]Br,并进行了核磁共振（NMR）和红外光谱（IR）的表征.考察了在模型油品脱硫中剂油比、温度、萃取级数、离子液体种类等因素对脱硫率的影响,重点测试了离子液体在含水量不同情况下脱硫效果及其吸湿率,并提出了水萃取再生的方法.从大量数据说明亲水性咪唑类离子液体[RMIm]Br具有较好的脱硫效果,且在较长的时间里其吸湿性对脱硫影响不大,故在工业上有较好的应用前景.     

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。