酸性离子液体［BMIM］HSO4的合成及其物化性能

 以N-甲基咪唑为原料合成了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(［BMIM］HSO₄)室温离子液体, 对产物进行了表征, 测定了相关物化性能, 如密度、表面张力、黏度、电导率等,并考察了该离子液体的溶剂性能。实验发现, 该离子液体电导率与常见离子液体电导率相当,并符合Arrhenius方程, 密度、表面张力、黏度均随温度升高而减小。该离子液体与多数常规溶剂互溶, 并对金属氧化物具有一定的溶解度, 为在离子液体中直接电解金属氧化物奠定了基础。     

3种氯铝酸离子液体的密度、黏度和电导率的研究

合成了3种典型的氯铝酸离子液体,通过高精度振动管密度计、自动落球式微量黏度计、电导率仪对体系的密度、黏度和电导率进行了系统测定.所有实验值与经验公式吻合,并获得了相应的拟合参数.在此基础上,采用理论计算方法进一步研究了离子液体的构效关系.结果证明,氯铝酸离子液体具有较大的密度、较低的黏度和较高的电导率.阳离子上碳链的增长降低了分子的对称性,不利于离子的紧密堆积,从而使密度减小.另一方面,当阴阳离子间相互作用和氢键增强时,离子液体的黏度随之升高,电导率降低.     

醋酸二乙胺离子液体的合成及其溶液体系电导率的测定与关联

采用一步酸碱中和法制备了一种胺型离子液体—醋酸二乙胺,测定了298.15K时,该离子液体和DMSO、丙酮以及水组成的二元溶液在全浓度范围的电导率和黏度,并采用Casteel-Amis经验公式关联了溶液电导率随浓度的变化规律.结果表明,同一体系中,溶液黏度比较小时,电导率随离子液体浓度的增加而增大,在溶液黏度比较大时,电导率随离子液体浓度的增加而减小.此外,介电常数较大的溶剂对离子液体电导率的影响更为显著.     

离子液体[C_nmmim][NTf_2](n=2,4)的物理化学性质研究

制备了两种离子液体[Cnmmim][NTf2](n=2,4),并分别用核磁共振氢谱1H NMR和差示扫描量热仪(DSC)对其进行了表征.在(298.15~338.15±0.01)K温度范围内,测定了离子液体[Cnmmim][NTf2](n=2,4)的密度ρ,电导率σ,运动粘度ν.计算了离子液体[Cnmmim][NTf2](n=2,4)的动力粘度η,摩尔体积Vm和摩尔电导率Λ.根据Nernst-Einstein方程和Eyring液体粘度理论分别计算得到了离子扩散系数D和粘性流动活化Gibbs自由能ΔG≠.通过VFT方程和Arrhenius方程对离子液体的动力粘度和电导率值进行线性拟合,并讨论了电导率、动力粘度和温度的关系.通过计算[Cnmmim][NTf2](n=2,4)及其他15种离子液体的W(Walden)系数,发现不同离子液体有不同的W值,即W系数是离子液体的特征物理量.     

水分含量对异辛基乙二胺-CF3SO3型质子化离子液体物理化学性质的影响

通过对合成的异辛基乙二胺-CF3SO3[简称HEtHex(TFS)]型质子化离子液体进行FT-IR红外谱图、13 C-NMR谱图测定及CHN元素分析,鉴定了其结构特征和纯度.在常压下相同的温度范围T=(303.15～353.15)K内,不同含水量(质量百分含量)(0.53%,4.78%,6.00%,6.92%,7.97%,10.05%,14.83%,25.54%及54.99%)的条件下,测定了HEtHex(TFS)的密度、黏度及电导率,并用Arrhenius方程分别拟合了HEtHex(TFS)的黏度和电导率与温度之间的关系.通过Walden规则描述了其摩尔电导率和流动性之间的关系,结果显示,温度和水分含量对于HEtHex(TFS)的密度、黏度及电导率有着较大的影响.HEtHex(TFS)在相同的温度范围内,不同含水量条件下,随着温度的升高,黏度呈现指数形式的下降趋势,电导率则呈现指数形式的升高趋势.     

离子液体[C3CNmim][CF3SO3]+γ-丁内酯二元混合体系的热力学性质及超额性质研究

合成并表征了一种新型的1-腈丙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐离子液体([C3CNmim][CF3SO3]),将该离子液体与γ-丁内酯(GBL)的制备成全浓度混合的二元体系.在不同温度下,对这种新型离子液体的全浓度混合体系的密度、动态粘度、电导率等热力学性质进行了测定,通过Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程和Arrhenius方程来描述输运特性(粘度和电导率)随温度变化情况.根据密度及经验方程估算了体系的超额摩尔体积,讨论了超额性质与温度和组成之间的关系,计算结果表明全浓度体系范围内的超额摩尔体积均呈现负值,表明了离子液体与溶剂分子之间存在氢键作用.     

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。     

溴化1-癸基-3-甲基咪唑离子液体+脂肪醇二元溶剂体系的物理化学性质

在大气压力0.1 MPa及288.15~308.15K温度下测定了溴化1-癸基-3-甲基咪唑离子液体([C10mim]Br)+脂肪醇{乙二醇(EG)/1,2-丙二醇(PG)/正丙醇(NPA)}三个二元体系的密度(ρ)、折光率(nD)和黏度(η)。计算获得了过量摩尔体积(VEm)和折光率偏差(ΔnD),并用RedlichKister方程对衍生性质数据进行拟合。密度、折光率和黏度值随组成的变化用多项式方程进行了拟合。通过对实验数据的比较,总结出脂肪醇的碳链长度和羟基个数以及温度等对物化性质的影响。     

离子液体乙醇溶液吸收SO2的物性研究

研究了己内酰胺-四丁基溴化铵(CPL-TBAB)离子液体乙醇溶液及其吸收SO2后溶液的pH值、电导率和密度。结果表明:随着温度的增加,CPL-TBAB离子液体乙醇溶液pH值降低,电导率先增加后略微减小,密度降低;随着离子液体浓度的增加,CPL-TBAB离子液体乙醇溶液的pH值先增加后平衡,电导率先增加后降低,密度降低。CPL-TBAB离子液体乙醇溶液吸收SO2饱和后的溶液比吸收前的溶液pH值减小,电导率增加,密度增大,含水量降低,且CPL-TBAB离子液体乙醇溶液吸收SO2后形成共溶体系。     

氯化1，3-二丙烯基-2-乙基咪唑离子液体的制备及黏度与电导率的测定

以2-乙基咪唑为原料合成了一种新型结构的室温水溶性离子液体（氯化1,3-二丙烯基-2-乙基咪唑）,并通过核磁共振波谱法及红外吸收光谱法对其结构进行表征,对该离子液体在25℃～55℃的黏度与电导率随温度及溶剂摩尔分数的变化进行了研究．结果表明,在一定条件下黏度随温度的升高及溶剂量的增加而减小;电导率随温度及溶剂摩尔分数的增大而增大．氯化1,3-二丙烯基-2-乙基咪唑离子液体的黏度与温度的拟合关系为η=7.61777-0.20409 t＋0.0017 t2．     

离子液体[Pmmim][SCN]+乙腈二元混合体系的热力学性质及超额性质研究

文中合成并表征了一种新型离子液体1-丙基-2,3-二甲基咪唑硫氰酸盐([Pmmim][SCN]).并将该离子液体与有机溶剂乙腈(ACN)混合,制备成全浓度二元混合体系.对288.15 K,298.15 K,308.15 K,318.15 K温度下这种新型离子液体及其混合体系的密度、电导率和粘度进行了测定.根据Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程和Arrhenius方程对二元混合体系的粘度、电导率进行拟合,并对体系粘度、电导率随温度的变化情况进行了描述.此外还根据经验和半经验公式估算了离子液体的热膨胀系数、分子体积、标准熵和晶格能.最后计算了该混合体系的超额摩尔体积和粘度偏差,结果表明全浓度体系范围内的超额摩尔体积和粘度偏差均呈现负值,说明了离子液体与溶剂分子之间存在氢键作用.     

1,2-二甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐离子液体的合成及其性质研究

介绍了在室温下设计合成的一种功能化离子液体1,2-二甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐离子液体[mmBim][HSO4]均为在不同温度下测定了该离子液体的密度、表面张力、粘度和电导率等性质,并根据特定的经验方程,估算了该离子液体的热膨胀系数、标准熵和晶格能等性质参数,为该离子液体的预期应用提供了重要的数据参考.     

离子液体[C_3CNmim][BF_4]与AN二元体系的热力学性质、超额性质及氢键作用

制备了一种新型的1-氰丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([C_3CNmim][BF_4])与乙腈(AN)的全浓度二元混合体系.在大气压力下,分别在288.15 K,298.15 K,308.15 K和318.15 K温度条件下测定了全浓度二元混合体系的密度、粘度、电导率等热力学性质,并根据密度值及经验方程计算了二元混合体系的超额摩尔体积,讨论了体系的超额摩尔体积与组分、温度之间的变化关系.另外,还根据Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程对二元混合体系的动态粘度、电导率进行拟合,并对体系的动态粘度、电导率的对温度的依赖性进行了描述,计算出了VFT可调经验参数.最后,通过密度泛函理论计算了离子液体与溶剂分子间的作用能,并且讨论了二元体系内部氢键的相互作用.     

溴化1-己基-3-甲基咪唑的制备和电导率研究

用溴代正己烷与N-甲基咪唑反应制备了溴化1-己基-3-甲基咪唑离子液体;对离子液体进行了红外光谱分析和结构表征。测定了离子液体[HMI M]Br在温度为283.15 K至313.15 K之间的电导率,将测得的电导率值σ对(T-273.15)进行拟合,得出拟合方程和相关系数,结果表明离子液体[HMI M]Br的电导率随温度的升高而增大,符合VTF经验方程。离子液体[HMI M]Br在水、乙醇、乙腈等溶剂中的紫外吸收光谱分析结果表明,溶剂的极性和酸碱性对离子液体[HMI M]Br的紫外吸收光谱均有影响。     

不同温度下离子液体[PP_(13)][Tf_2N]在乙醇或正丙醇中的电导率测定

系统研究了一种对空气和水稳定的疏水型离子液体[PP13][Tf2N]在不同有机溶剂中的电导率变化.在288.15～318.15K温度范围内,测定了离子液体[PP13][Tf2N]在乙醇或正丙醇中的电导率数据.结果表明:离子液体[PP13][Tf2N]在两种有机溶剂中的电导率都要高于纯离子液体的电导率;在乙醇中的电导率要高于在正丙醇中的电导率,而且电导率都随着离子液体浓度的增加先升高,达到极大值后降低.最后将电导率对浓度、温度分别采用Casteel-Amis经验方程,Vogel-Fulcher-Tamman方程进行拟合.     

一种新型Bronsted酸性离子液体的脱硫性能

采用两步法制备一种新型Bronsted酸性离子液体,测量其密度和黏度,对汽油脱硫的最优条件以及离子液体的脱硫能力和再生能力进行考察。结果表明:新型Bronsted酸性离子液体的密度和黏度与温度呈负相关关系,且与阳离子烷基侧链的长度有关;最优的脱硫条件为温度40℃,剂油比1∶5,萃取时间40 min,模拟汽油中的噻吩经过三级脱硫脱除率超过85%;1-辛基-3-甲基咪唑硫氰酸盐离子液体经过五级萃取后回收率为26.0%,脱硫恢复能力为82.1%;[Omim][SCN]与环丁砜分步萃取可将模拟汽油中83.7%的噻吩脱除。     

离子液体对甲基橙的萃取热力学研究

离子液体作为一种新型绿色溶剂已引起了国内外学者的高度关注[1].研究离子液体对有机物的萃取分离具有重要的应用价值[2].本文以[C4mim][PF6]离子液体作为萃取剂,研究了阴离子型染料甲基橙的萃取热力学性质.等温条件下,溶质在水相和离子液体相间的转移自由能可用下式表示:ΔGT(W→IL)=-RTlnKi=-RT[lnKc ln(V1/V2)]=ΔHT-TΔST(1)ΔGT是摩尔分数标度的转移自由能,Ki是摩尔分数标度的平衡常数,Kc是摩尔浓度标度的平衡常数,V1和V2分别是离子液体和水的摩尔体积,ΔHT和ΔST分别是转移焓和转移熵.如果假设在较小的温度范围内恒定不…     

利用电导法测定离子液体的CMC值

利用电导法分别测定了咪唑类离子液体C12mimBr、C14mimBr、C16mimBr和季铵盐类表面活性剂C16H33N (CH3)3Br-在不同的溶剂水、乙醇、乙酸中的临界胶束浓度(CMC).发现离子液体的CMC值具有一定的规律性:其CMC值随疏水基团中碳氢链的增长而减小,离子液体在不同溶剂中的电导率的变化规律,其顺序为:k(水作溶剂)＞k(乙醇作溶剂)＞k(乙酸作溶剂).在相同温度下,离子液体的电导率随浓度的增大而增大.在相同的测定条件下,离子液体的电导率随着其侧链基团中碳氢链的增长而减小.C12mimBr、C14mimBr、C16mimBr在不同溶剂中的CMC值顺序为:CMC(水作溶剂)＞CMC(乙醇、乙酸作溶剂)     

氯化胆碱-尿素低共熔离子液体的粘度和电导率

在常压下298 353 K温度范围内分别测定氯化胆碱-尿素离子液体的粘度和电导率,研究温度、乳酸、水对其粘度、电导率的影响规律.结果表明,在所研究的温度范围内,离子液体具有较低的粘度和较好的导电性,粘度随温度的升高而减小,电导率随温度的升高而增大,粘度、电导率随温度的变化规律均符合Arrhenius经验公式和VTF方程,由此计算得到粘滞活化能、电导活化能,且粘度与电导率之间的关系符合Walden规则.乳酸、水的加入使离子液体的粘度减小、电导率增大,且随温度的升高,其含量对粘度的影响不再明显.     

咪唑类脯氨酸离子液体水溶液体积性质

在298.15～323.15 K的温度范围内,分别测定了1-丁基-3-甲基咪唑脯氨酸盐[C4mim][L-Pro]、1-己基-3-甲基咪唑脯氨酸盐[C6mim][L-Pro]和1-辛基-3-甲基咪唑脯氨酸盐[C8mim][L-Pro]这3种咪唑类脯氨酸离子液体与水组成的二元混合溶液在全部组成范围内的密度,计算了混合溶液的过量摩尔体积和无限稀释偏摩尔体积,并用相关经验公式进行了拟合。结果表明,混合溶液的密度均随温度的升高而线性减小;当温度和组成一定时,混合溶液的密度随离子液体阳离子上烷基链长度的增加而减小;3种混合溶液的过量摩尔体积均为负值;在相同温度下,3种离子液体和水的无限稀释偏摩尔体积均小于纯离子液体和纯水的摩尔体积,并且下降幅度随离子液体烷基链长度的增加而减小。