合成多胺类离子液体对CO2与CO的吸收特性研究

为了研究离子液体对高炉煤气中CO_2与CO的吸收特性,本文在冰水浴下合成了以四乙烯五胺提供阳离子,4种有机酸(甲酸、乙酸、丙酸和乳酸)提供阴离子的4种多胺类离子液体,红外光谱表征结果显示,合成物系是具有目标结构的离子液体。常温常压下,对CO_2吸收的对比实验表明质量分数为50%的四乙烯五胺甲酸盐水溶液吸收效果最好,对CO_2摩尔吸收量达到1.22 mol,同时温度的升高不利于四乙烯五胺甲酸盐离子液体对CO_2的吸收。合成多胺类离子液体水溶液对CO、N_2无吸收作用。在对模拟的CO-CO_2混合气体吸收实验中,多胺类离子液体对CO_2具有选择吸收作用。其中四乙烯五胺甲酸盐离子液体对CO_2摩尔吸收量最高,能够达到0.51 mol。     

一种交联型聚离子液体的合成及其对CO_2的变压吸收分离

针对目前聚离子液体存在的对CO_2的吸收量低且吸收和解吸速率慢等问题,采用交联剂并分别结合不同干燥方法(冷冻干燥、超临界CO_2干燥、普通干燥)合成了一种交联型季铵盐类聚离子液体,进而采用高压石英弹簧法测定其对CO_2的吸收能力.研究结果表明,采用冷冻干燥法制得的聚离子液体相对结晶度低,具有较高的CO_2吸收量,在298.2K、0.21MPa下对CO_2的吸收量最高达0.024g/g,而在5.0MPa下高达0.127g/g.在298.2K下5.0MPa的高压合成气(H_2/CO/CO_2)中对CO_2的变压吸收分离结果显示,该聚离子液体具有性能稳定、吸收和解吸速率快及对CO_2选择性高等优点.     

溴代N-丁基吡啶离子液体的合成及吸收CO_2性能研究

以吡啶、溴代正丁烷为原料合成了溴代N-丁基吡啶离子液体([bpy]Br),使用红外光谱、核磁共振氢谱分析方法对产物结构进行了表征。运用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)对离子液体的热稳定性进行测定,结果表明离子液体[bpy]Br的液态温度为99.3~238.0℃。实验研究了离子液体[bpy]Br对CO_2的吸收性能和离子液体再生后对CO_2的吸收负荷。结果表明:随着离子液体[bpy]Br质量分数的增加,离子液体吸收CO_2的负荷增加;随着吸收温度的升高,离子液体吸收CO_2的负荷减少;随着通入CO_2流量的增加,离子液体吸收CO_2达到饱和的时间缩短。离子液体再生后对CO_2的吸收性能基本不变。     

[Bmim]BF_4@SBA-15负载化离子液体制备及表征

离子液体是吸收CO_2的绿色溶剂,负载化离子液体能有效增加离子液体的界面积,减少离子液体用量,促进CO_2的吸收。采用传统浸渍法和超临界CO_2辅助法制备负载化离子液体,选用乙醇作为共溶剂,考察不同参数对负载量的影响。对制备载体进行CO_2吸附性能评价,并比较不同的离子液体和负载化工艺条件对CO_2吸附性能的影响。结果表明,CO_2吸附量随离子液体负载量增加而增加,且负载量相同情况下,超临界CO_2辅助法制备的负载化离子液体具有更大的比表面积和孔容,能促进CO_2的吸收。     

羧基功能化离子液体的酸性表征

<正>酸性离子液体不仅具有液体酸的高密度反应活性位,又有固体酸的不挥发性,近几年来的研究和应用越来越广泛.而离子液体结构的可设计性又使其酸性可调,在pH控制材料方面具有潜在的应用价值.作为离子液体酸性最重要的参数之一,离解常数pKa是离子液体离解氢离子的能力体现,是该类离子液体应用的前提.本文在合成一系列羧基功能化离子液体的基础上,采用pH计法和电位滴定法测定并计算了25℃时离子液体的pKa值(见附表),讨论了烷基链长、阴离子种类等对离子液体酸性的     

亚铜基离子液体催化氧化净化PH3

以自主筛选的亚铜基离子液体为催化剂及反应介质,对含PH3的混合气进行液相催化氧化净化研究.采用FT-IR对单体[bmim]C1进行构象分析,测定亚铜基离子液体的热分解温度,考察混合气中温度、O2浓度、[bmin]Cl与CuCl摩尔比对磷化氢净化效率的影响,探讨离子液体催化氧化净化PH3的可能机理.研究结果表明:合成的选择性好、稳定性高的亚铜基离子液体催化剂对PH3的净化效率长时间保持在100％.较适宜的反应温度为60℃;随着混合气中O2含量的增加,吸收液对PH3的净化效率有所提高,在氧含量为7.8％时净化效果最好;亚铜基离子液体催化体系对PH3氧化有很好的催化作用,[bmim]Cl与CuCl最佳摩尔比为1∶3.失活的催化剂经鼓氧再生后,效率依然长时间保持在97％,再生恢复性能较好.     

离子液体中制备生物柴油酯交换反应动力学研究

以4类不同含氮官能团及不同阴离子的离子液体为催化剂,当催化剂用量为反应物摩尔数的5.7%,醇油摩尔比为12,反应温度170℃时研究了三油酸甘油酯与甲醇的酯交换反应动力学.利用Matlab程序,将实验数据拟合,确定反应动力学速率方程,并对不同离子液体催化剂活性进行评价.结果表明,模型计算结果与实验数据吻合良好,离子液体催化活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关.     

唑基离子液体的脱硫性能研究

为了研究在离子液体阴、阳离子上添加功能基团,达到更好地吸收SO_2的效果,以1,1,3,3-四甲基胍和三氮唑为原料,合成了三氮唑胍盐离子液体(简写为[TMG][Triz]),对其脱硫性能进行了系统研究,探讨了离子液体[TMG][Triz]的脱硫性能及脱硫机理。结果表明,离子液体[TMG][Triz]具有良好的脱硫及再生性能。在常压、20℃条件下,1mol离子液体[TMG][Triz]吸收2.964mol的SO_2;随着温度的升高,离子液体[TMG][Triz]的脱硫能力逐渐下降;摩尔吸收比随着SO_2分压的增加而增加;130℃条件下,对吸收饱和后的离子液体进行解吸,解吸率达到95%以上。研究表明,离子液体[TMG][Triz]对SO_2的吸收同时存在化学吸收和物理吸收2种作用,研究结果对提高烟气处理效率具有一定的参考价值。     

阴离子结构对离子液体物理化学性质的影响

<正>近年来,由于其独特的性质,离子液体已在有机合成、生物质溶解与转化、电化学等领域得到了广泛的应用.离子液体结构的可设计性,使得离子液体的物理化学性质和某些特定的性能具有可调控性.但是,如     

氯化亚锡-己内酰胺离子液体的合成、表征及催化性能研究

以氯化亚锡和己内酰胺为原料合成了一种新型离子液体,测定了不同摩尔比的氯化亚锡与己内酰胺形成的离子液体的电导率,同时用紫外光谱对离子液体的结构进行表征.结果表明,当氯化亚锡的摩尔分数为0.53时,离子液体的电导率达到5400μs/cm,己内酰胺中C=O键的吸收波长由203.20nm变为232.80nm,证明是羰基与金属离子之间发生了配位;以该离子液体为催化剂催化合成乙酸乙酯,研究了反应的工艺条件,当醇酸摩尔比为4∶1,反应温度为94℃,催化剂量为乙酸和乙醇总质量的5%,反应时间为2h时,反应的酯化率可达81.20%.     

咪唑类离子液体对低压丙酮蒸气吸收性能研究

在303.2~333.2K范围内,采用三釜气液平衡系统测量丙酮与5种咪唑类离子液体的二元气液平衡数据.然后采用非随机(局部)双液体模型(NRTL)关联二元体系的等温气液平衡.最后基于模型,获得了丙酮蒸气在离子液体中的无限稀释活度系数和亨利系数,并评价了吸收过程的Gibbs自由能、焓变、熵变和偏摩尔过量焓变等热力学性质.实验表明,亨利系数随着温度升高而增大,丙酮的无限稀释活度系数均小于1,混合溶液为负偏差溶液,利于丙酮的吸收.延长阳离子侧链烷基长度可缓慢提高丙酮溶解度,但相对于阳离子而言,阴离子对丙酮溶解度影响较大,且按如下顺序递增:[BF4][PF_6][Tf_2N].热力学分析表明丙酮吸收由体系的熵变控制.[Tf_2N]类离子液体吸收熵变值较大,混合溶液热力学稳定性高,与丙酮分子间作用力强,对丙酮溶解性能强.     

氨基功能化离子液体表征及吸收SO2的实验研究

制备了4种氨基功能化离子液体,通过UV,IR和NMR进行了结构表征.进行了室温下吸收SO2的实验,结果表明,该类离子液体的吸收平衡时间为1.5 h,最大摩尔分数溶解度为2.50,质量分数溶解度为52.5%.吸收了SO2的离子液体经过简单蒸馏即可回收使用,脱附率为96%.与目前报道的离子液体脱硫技术相比,氨基功能化离子液...     

离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

合成出一系列具有不同阴离子或阳离子结构的离子液体，并在高压釜中评价了这些离子液体对异丁烷与丁烯烷基化反应的催化效果以及相关反应条件的影响。实验结果表明，由无水三氯化铝参与合成的离子液体催化性能较好，其活性来源于[Al2C17]-。阳离子的类型影响产物的选择性，反应过程中烷基化油容易与离子液体分离。当烷、烯体积比为40，反应温度为65℃及反应时间为2min时，烷基化油收率达到进料丁烯体积的156％，其中C8组分的含量可以达到57％以上，在催化反应过程中，离子液体可以重复使用。     

用离子液体吸收CO2的研究现状与展望

综述了离子液体的特点和吸收CO2的研究成果,并对影响离子液体吸收CO2的因素进行分析.比较各种离子液体吸收CO2性能的差异,着重介绍功能化离子液体吸收CO2的特点,突出其在固定CO2方面的优势,同时对离子液体吸收CO2机理进行讨论,并探讨了离子液体吸收CO2所面临的问题与应用展望.     

离子液体[Emim][Ac]与MDEA二元体系的热力学性质及在二氧化碳吸附中的应用

制备了一种新型的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体([Emim][Ac])与N-甲基二乙醇胺(MDEA)的二元混合体系,在不同的温度下,测定了该混合体系在全浓度范围内的密度、粘度等热力学性质.并根据Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程对其粘度性质进行了描述,还通过密度及经验方程对超额摩尔体积进行了估算.将二元体系在常温常压下进行了CO_2气体的吸附实验,研究了二元体系的组分及CO_2吸收时间对吸收性能的影响.最后通过密度泛函理论研究了二元体系内部的相互作用及二元体系与CO_2的相互作用.实验表明,离子液体混合体系对CO_2具有很强的吸附能力,极具应用潜力.     

硅胶固定离子液体乙酸酐醇解反应催化剂的制备及表征

采用溶胶凝胶法制备了一系列硅胶负载离子液体催化剂,通过IR,XRD和SEM等对催化剂进行了表征,并对其催化乙酸酐醇解反应的性能进行了考察.结果表明:该反应具有反应条件温和、反应时间短、收率高和无副反应等优点.阴离子含有质子的离子液体催化剂较阴离子无质子的催化剂酸性更强,因而催化活性更高.其中,[bmin]HSO4/silica,[bmin]H2PO4/silica催化活性最高,在室温无溶剂条件下反应0.5 h,目标产物产率分别达到89.9%和96.2%.     

酸离子液体在生物柴油酯交换反应中的催化活性

合成四类不同含氮官能团及不同阴离子的Brфnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、热重分析(TG/DTA)等表征方法对其进行表征.在此基础上,研究三油酸甘油酯和甲醇的酯交换反应,考查离子液体种类对酯交换反应的催化能力.结果表明:离子液体催化剂的活性与其含氮官能团结构和阴离子酸强度以及酸量有关.通过阴阳离子共同作用,将阴离子为HSO4-和H2PO4-的吡啶类和甲基吡啶类离子液体结合使用,既能使反应快速进行又可以得到较高的甲酯收率.     

Raman光谱对离子液体及其可支撑离子液体膜的表征

利用Raman及其表面增强Raman光谱对不同阴离子的3种丁基咪唑离子液体及其负载膜的结构进行测定分析表征.结果表明:3种离子液体其[C4mim]+阳离子结构非常相近,受不同阴离子的影响较小.在室温常压下阳离子[C4mim]+同时存在偏移和扭转两种同分异构体.相比于亲水性支撑离子液体膜,疏水性PVDF可支撑离子液体膜的普通Raman难以测定,采用以银溶胶作为表面增强活性基底的表面增强Raman与亲水性可支撑离子液体膜的普通Raman,以及纯离子液体的普通Raman高度一致,充分显示出表面增强Raman光谱对支撑离子液体膜结构表征的适用性及优越性,为今后在离子液体膜方面的Raman研究开启了新的方向.     

[Emim]Cl-AlCl3离子液体催化1，2-蒽乙二酮的合成

采用选择性好、催化效率高的氯代1-乙基-3-甲基咪唑-三氯化铝([Emim]Cl-AlCl3)离子液体催化蒽与草酰氯的 Friedel-Craft 酰基化反应,合成了重要的精细化工产品及功能高分子中间体1,2-蒽乙二酮.用GC法考察了不同反应条件对1,2-蒽乙二酮产率和选择性的影响,结果表明当AlCl3在[Emim]Cl-AlCl3离子液体中的摩尔分数为0.67, 离子液体与蒽的摩尔比为2,草酰氯与蒽摩尔比为2, 反应温度为40 ℃,反应时间6 h 时,1,2-蒽乙二酮产率可达91.6%,选择性达98.5%.且[Emim]Cl/AlCl3离子液体对环境污染小,并可循环使用.采用萃取、重结晶等方法得到了1,2-蒽乙二酮纯品,通过熔点测定,GC,GC /MS,FTIR和1H NMR对该产物进行了定性和定量分析.     

新型离子液体基多金属氧酸盐的合成及表征

通过离子交换和酸碱中和的两步反应制备了系列质子含量不同的离子液体基多金属氧酸盐.利用红外光谱、X射线粉末衍射技术以及热分析方法对所合成的离子液体基多金属氧酸盐的结构进行了表征.实验结果表明,通过控制离子液体与杂多酸的反应计量比,可实现对所合成出的离子液体基多金属氧酸盐组成的有效控制.这种氢离子可调的离子液体基多金属氧酸盐有望作为新型电极材料在电化学领域得以进一步应用.