胶原蛋白在乙酸酯类离子液体中的溶解及再生性能

合成了2种乙酸酯类离子液体3-甲基-1-乙氧羰基甲基咪唑氯盐([Etmim]Cl)、3-甲基-1-乙氧羰基甲基咪唑溴盐([Etmim]Br),通过核磁共振氢谱(1H NMR)和元素分析确认目标产物化学结构。比较胶原蛋白分别在2种离子液体中的溶解能力大小,并分别探讨了4种不同再生试剂对胶原蛋白再生情况的影响,如去离子水、甲醇、乙醇、丙酮。对以([Etmim]Cl)离子液体为溶剂、甲醇为再生剂的再生前后胶原蛋白进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析。结果表明:2种离子液体都是胶原蛋白的直接溶剂,且([Etmim]Cl)对胶原蛋白的溶解时间比1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐[AMIM]Cl和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[BMIM]Cl缩短了15%~20%,在140℃时,[Etmim]Cl溶解固体质量分数为8%的胶原蛋白仅需15 min,同时胶原蛋白再生前后结构并未发生变化。     

EMIMTFSI离子液体用于中温ZEBRA电池的研究

传统的Na/金属氯化物电池(ZEBRA)由于使用了氯铝酸钠(Na Al Cl4)作为阴极电解质(熔点157℃),往往在较高温度(270~350℃)下才能运行。本文通过把三氟甲磺酸钠(Na CF3SO3)溶于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(EMIMTFSI)离子液体中,配制0.2 mol/L的Na CF3SO3离子液体电解质。使用循环伏安法、热分析法分别测试离子液体电解质的电化学窗口、热稳定性。最后,以Na Cl包覆的泡沫铜作为电池正极,用玻璃封接的方法组装平板化的试验用Na/CuCl_2电池,并测试电池性能。实验结果表明:用离子液体电解质来替代传统的NaAlCl_4电解质有着很高的可行性与研究价值,组装的平板Na/CuCl_2电池可在175℃条件下稳定运行,表现出较好的电化学性能。     

烷基咪唑类离子液体的合成与表征

采用绿色化学合成法,以N-丁基咪唑和1,2-二甲基咪唑为反应原料,碳酸酯为烷基化试剂,合成了2种离子液体的中间体1-丁基-3-甲基咪唑碳酸甲酯盐([n-BMIM]OCO2Me)和1,2-二甲基-3-乙基咪唑碳酸乙酯盐([EMMIM]OCO2Et),然后通过与HBF4及HPF6的反应,得到4种离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([n-BMIM]BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([n-BMIM]PF6)、1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([EMMIM]BF4)和1,2-二甲基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐([EMMIM]PF6).产物结构经FT-IR, 1H-NMR和质谱分析确认.最后通过差示扫描量热分析（DSC）测定6种离子液体的结晶温度或熔点.     

单模聚焦微波合成N-烷基-N-羧甲基咪唑类酸性离子液体

以N-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-丙基咪唑为原料,采用单模聚焦微波辐射一锅两步法有效地合成了化合物1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸离子液体(1)、1-乙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸离子液体(2)、1-丙基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸离子液体(3).通过单因素实验,确定了最佳合成条件:化合物1在90 W,20 min,80℃条件下,产率达到88%;化合物2在110 W,30min,85℃条件下,产率达到89.2%;化合物3在110 W,30 min,80℃条件下,产率达到89.5%.用红外光谱和氢核磁共振表征3种离子液体的化学结构.首次通过浊点法检测了3种酸性离子液体与常见的无机盐溶液是否能够形成双水相体系.     

1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐的合成及表征

以1,2-二甲基咪唑和溴代烷烃为原料,合成了5种离子液体中间体1-烷基-2,3-二甲基咪唑溴盐.讨论了反应时间、反应温度和原料摩尔比对产物收率的影响,得到最佳的条件是:溴代烷烃与1,2-二甲基咪唑以1.1∶1(摩尔比)的比例,在90℃下反应24 h.产物结构经IR和1H-NMR确证,得出结论:阳离子烷基链长度的增加会使3 100~3 000 cm-1波数范围内谱带减弱,降低离子液体的熔点,而对咪唑环上质子化学位移影响不大.     

负载型离子液体气相催化合成1-氯丁烷

以活性碳为载体,考察了4种季铵盐类离子液体催化正丁醇和盐酸气相反应制备1-氯丁烷的性能。离子液体分别为盐酸三乙胺(［Et₃NH］Cl)、盐酸吡啶(［PyH］Cl)、盐酸N-甲基咪唑(［HMIM］Cl)和氯代1-丁基-3 甲基咪唑(［BMIM］Cl)。前3种为离子液体的前驱体,［BMIM］Cl为室温离子液体。考察了催化剂种类、反应温度、催化剂负载量和停留时间对反应的影响。结果表明,在负载量为15%,停留时间为1.5min,温度140～180℃条件下,正丁醇的转化率最高可达99%以上,1-氯丁烷的选择性最高可达98%以上。催化剂失活的原因主要是由于有机物在活性碳表面结焦所致。     

EMIMTFSI基离子液体用于中温钠/氯化金属电池的性能研究

采用室温离子液体乙基三甲基咪唑双三氟甲磺酸亚胺盐(EMIMTFSI)替代原有钠/氯化金属电池(ZEBRA电池)的高熔点电解质氯铝酸钠(NaAlCl_4)来降低ZEBRA电池运行温度。利用循环伏安法、热分析法和交流阻抗法测试过渡金属Fe、Zn、Cu在离子液体中氧化还原可逆性、热稳定性以及电导率。结果表明:Cu和Zn电极在该离子液体中的可逆性良好,可组装中温ZEBRA电池,组装的Na/CuCl_2电池可在175℃下平稳运行,首次放电比容量达273 m A·h/g,库伦效率接近100%。     

1-(6-氯己基)-3-甲基咪唑氯盐离子液体载体的合成

探讨了新型离子液体载体1-(6-氯己基)-3-甲基咪唑氯盐的简便、高产率的合成方法。先以氯取代醇和氮杂环化合物(N-甲基咪唑、吡啶)为原料,采用一步法合成了一系列带有羟基的功能化离子液体中间体,然后选择其中在室温下呈液态且对于空气和水稳定的1-(6-羟己基)-3-甲基咪唑氯盐,与氯化亚砜发生分子内的亲核取代反应,合成了新型离子液体载体1-(6-氯己基)-3-甲基咪唑氯盐。合成的4种中间体及目标产物采用红外光谱和核磁共振谱1H NMR等对其结构进行了表征。     

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.     

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.