基于UNIFAC模型的离子液体相平衡及萃取研究

通过拟合季膦类、咪唑类离子液体中无限稀释的苯和醇类等溶质的实验数据,得到了离子液体中[TRP][BF₄]等7种新主基团的UNIFAC(universal functional activity coefficient)模型参数。基于该参数,预测了乙醇和甲醇在离子液体[EMIM][ES]和[BMIM][C₅H₁₂O₆S]中的气液相平衡,计算值与实验结果之间吻合较好,这表明本文中仅使用无限稀释溶液活度系数回归出的UNIFAC模型参数仍然是可靠的。最后,对4种离子液体在甲苯/苯-乙醇/甲醇体系中的萃取性能进行了筛选,发现[BMIM][C₅H₁₂O₆S]在甲苯/苯-醇类体系的萃取选择性最高,达到15:3。     

离子液体抑制煤自燃的程序升温试验研究

离子液体对煤分子结构活性官能团具有显著的溶解破坏作用,能为抑制煤自燃提供有效途径。为了考察咪唑类离子液体对内蒙古鄂尔多斯色连矿烟煤氧化特性的影响,选取4种离子液体[BMIM][NO3]、[BMIM][I]、[EMIM][BF4]、[BMIM][BF4]处理煤样,并采用程序升温氧化法对煤样进行实验,研究不同温度下离子液体对煤自燃的阻化效果。结果表明:离子液体[EMIM][BF4]、[BMIM][BF4]对煤自燃阻化效果显著,其中[BMIM][BF4]在120~150℃的阻化效果最为明显,可为煤自燃防治提供基础和参考。     

[BMIM]PF_6/缓冲液两相体系中固定化β-葡萄糖醛酸苷酶催化特性研究

利用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)/缓冲液两相体系为介质,固定化β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸(GL)合成单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),以期改善酶催化效能.实验表明,当反应条件固定化酶为0.25g,两相体系中[BMIM]PF6的体积分数为35%,pH为5.0,反应温度为40℃时,酶活力最高达1 000U,远大于纯缓冲液单相体系中的最高酶活力450U.离子液体重复利用实验表明,[BMIM]PF6回收率高于85%,在含有重复回收的[BMIM]PF6介质中,固定化酶相对活力大于93%.     

甲醇-甲乙酮-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.3 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含摩尔分数分别为5%、8%、10%和20%离子液体1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF6)的甲醇-甲乙酮-[OMIM]PF6汽液平衡数据,并采用NRTL方程进行关联。实验结果表明,当离子液体[OMIM]PF6的摩尔分数为5%时,甲醇-甲乙酮二组分物系汽液平衡线发生偏离,当离子液体[OMIM]PF6摩尔分数达到8%时,就可以消除甲醇-甲乙酮物系的共沸点;离子液体[OMIM]PF6摩尔分数越大,盐效应越明显,离子液体[OMIM]PF6可以作为甲醇-甲乙酮的萃取剂。     

PF6/缓冲液两相体系中固定化 β-葡萄糖醛酸苷酶催化特性研究

利用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)/缓冲液两相体系为介质,固定化β-葡萄糖醛酸苷酶催化甘草酸(GL)合成单葡萄糖醛酸甘草次酸(GAMG),以期改善酶催化效能.实验表明,当反应条件固定化酶为0.25g,两相体系中[BMIM]PF6的体积分数为35%,pH为5.0,反应温度为40℃时,酶活力最高达1 000U,远大于纯缓冲液单相体系中的最高酶活力450U.离子液体重复利用实验表明,[BMIM]PF6回收率高于85%,在含有重复回收的[BMIM]PF6介质中,固定化酶相对活力大于93%.     

离子液体[Bmim]PF6萃取处理硝基酚废水

以1-甲基咪唑、氯代正丁烷和六氟磷酸钾为原料,采用两步法制备了疏水性离子液体[Bmim]PF6,并用红外光谱及核磁共振对其进行了表征.对[Bmim]PF6萃取废水中的硝基酚,以及离子液体的回收进行了初步研究.实验结果表明:邻硝基酚和对硝基酚在离子液体和废水两相的分配系数分别可达16和30以上,并随pH值的减小和离子液体用量的增大而增大;当pH<2时,两种硝基酚的萃取率都可达93%以上,可用调整pH值进行反萃的方法回收离子液体;当pH=12时,经5次反萃,离子液体相中的硝基酚即可基本被全部反萃,离子液体可重复使用;用回收的离子液体重复萃取硝基酚,萃取效果基本不变.     

[Bmim]PF6萃取环境样品中四环素类抗生素残留

对用疏水性离子液体（[Bmim]PF6）萃取分离四环素类抗生素和传统的有机溶剂进行比较，实验结果表明，离子液体不仅有比有机溶剂好的萃取效果，而且对人类及其生存环境没有污染，并用疏水性离子液体萃取分离环境样品中四环素类抗生素残留，用紫外分光光度法检测其残留量．该方法简便、快速，回收率高，精密度高．     

离子液体对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取性能

为探索重金属离子废水处理的绿色技术,研究了疏水性离子液体([Bmim]PF6、[Hmim]PF6和[Omim]PF6)对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取性能,并与正丁醇相应的萃取效果进行了对比.结果表明:无螯合剂加入时,离子液体对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取率均很低,螯合剂的加入可使Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取率分别由原来的2.31%和2.18%提高到99.89%和98.64%;离子液体阳离子取代烷基碳链长度的增加不利于Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取.与传统有机溶剂相似,离子液体在萃取重金属离子过程中具有很强的pH摆动效应,pH<2时,对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取率几乎为0;pH>6时,对Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的萃取率均大于90%.利用该pH摆动效应,可对Ni(Ⅱ)进行反萃取,实现离子液体的回收再利用.     

甲醇-苯-离子液体等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了甲醇-苯与三种离子液体的三元物系的等压汽液平衡数据,即甲醇-苯-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([EMIM]BF4),甲醇-苯-1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4),甲醇-苯-1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([OMIM]BF4)。实验结果表明,加入离子液体可以使汽液平衡线偏离甲醇-苯二组分物系的汽液平衡线,离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大。[OMIM]BF4表现出明显的盐析效应,使甲醇对苯的相对挥发度发生改变,消除了甲醇—苯物系的共沸点。离子液体对甲醇的盐析效应顺序为：[OMIM]BF4 >[BMIM]BF4 >[EMIM]BF4。因此[OMIM]BF4 可以作为甲醇-苯物系萃取精馏的溶剂。     

离子液体分散液液微萃取-高效液相色谱分析苹果中有机磷农药残留

建立了苹果中有机磷农药残留多组分同时定量分析的离子液体分散液液微萃取-高效液相色谱分析(IL-DLLME-HPLC)方法.以[C6MIM][PF6]离子液体为萃取剂,甲醇为分散剂,对样品体积、萃取温度和萃取时间等萃取条件进行优化.结果显示,苹果样品中哒嗪硫磷、对硫磷、倍硫磷和伏杀硫磷4种有机磷在20～2000μg/kg...     

分散液-液微萃取过程中内分泌干扰物在离子液体/水相体系中的分配行为

以离子液体([C6MIM]PF6)作萃取剂、甲醇为分散剂,对水样中的内分泌干扰物(雌三醇(E3)、双酚A(BPA)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)、雌二醇(E2)、雌酮(E1))进行分散液-液微萃取,比较了内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相和传统有机萃取剂/水相的分配系数,利用NRTL方程对内分泌干扰物在萃取相/水相中平衡分配的摩尔分数进行了关联,并对[C6MIM]PF6萃取内分泌干扰物的过程进行了机理分析.结果表明,在所考察的浓度范围内,内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相中的分配规律为DEE2DBPADE1DE2DE3,内分泌干扰物在[C6MIM]PF6/水相中的分配系数均显著高于其在传统有机萃取剂/水相中的分配系数,NRTL方程验证了内分泌干扰物与萃取剂及溶剂分子间相互作用能的大小.     

氯化1-甲基-3-丁基咪唑盐的合成、表征及脱硫研究

N-甲基咪唑与氯代正丁烷亲核取代生成产物氯化1-甲基-3-丁基咪唑盐([BMIM]Cl),其分子结构经FT-IR、13C-NMR、UV、MS等表征手段得以确认.用单因素分析法考察了萃取时间、萃取温度、含硫化合物种类、剂油体积比对萃取脱硫效果的影响.结果表明,在剂油比为1∶1,萃取时间为30 min,萃取温度为40℃的温和反应条件下二苯并噻吩(DBT)的单级萃取脱除率为56.2%.多级萃取和萃取-氧化耦合脱硫操作研究表明:在最优单级萃取条件下,DBT经四级连续萃取脱除率可达97.6%;萃取-氧化耦合脱硫体系对3种含硫物质均能实现85%以上的脱除.     

咪唑类离子液体的微波水浴合成及性能研究

以N-甲基咪唑、氯代正丁烷、KPF6及NaBF4等为原料,分别在微波和水浴2种加热条件下利用二步法合成出2种咪唑类离子液体[BMIM]PF6和[BMIM]BF4。比较了2种方法在中间体合成及阴离子置换中的优势和劣势,并利用IR,TGA和LSV等方法表征了所得离子液体的结构特征及电化学性能。结果表明,2种方法所合成的离子液体在物化性质上无明显差异。微波法在合成中间体时可显著缩短反应时间,产率可达90%以上;水浴加热法则更有利于阴离子置换。故采用微波法与水浴加热法相结合的方式合成离子液体可收到良好的效果。     

离子液体中生物质基木糖制备糠醛的研究

在离子液体反应体系中,催化生物质基木糖脱水制备糠醛.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、木糖浓度、含水量、反应体系重复使用次数等因素对反应的影响.结果表明:当离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)用量为2 g、催化剂Al Cl_3·6H_2O用量为0.5 mmol、木糖质量分数为5%、反应温度为160℃、反应时间为10 min时,糠醛最高得率可达76.6%;反应体系具有良好的稳定性,重复使用5次,催化活性没有明显下降.     

The Principle of Detect SO_2 Concentration by Using the Electrochemical Method in Ionic Liquid

The reduction of SO_2 with different concentrations at a platinum microelectrode was investigated by cyclic voltammetry(CV) in 1-(butyl)-3-methylimidazolium hexafluorophosphate([Bmim]PF_6). We speculated that the reaction mechanism of reduction may form a macromolecular complex, and the higher the concentration of SO_2, the larger the molecular weight of the complex. The higher the concentration of SO_2, the greater the diffusion coefficient of SO_2 in [Bmim]PF6. There is a good quadratic function relationship between the reduction peak current and SO_2 concentrations in the range from 2% to 100%, which promises a kind of ionic liquid electrolyte for the detection of SO_2 gas with a wide range of concentrations.     

异丁醇-水-1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。     

乙酸乙酯-乙腈-1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐物系等压汽液平衡数据的测定及关联

在101.3kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐（[BMIM]OTf)的乙酸乙酯-乙腈物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,离子液体[BMIM]OTf的加入,造成了乙酸乙酯-乙腈二元物系汽液平衡线的偏离,随着[BMIM]OTf含量的增大,偏离程度也增大;[BMIM]OTf具有明显的盐效应,当[BMIM]OTf的摩尔分数在5%时,就可以消除乙酸乙酯-乙腈共沸现象;采用NRTL方程对实验数据进行了关联,关联效果良好。     

药物中间体乙酸苯酯的绿色合成研究

以离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)为催化剂和反应媒介,苯酚和乙酸酐为原料合成乙酸苯酯,考察了离子液体用量、底物配比、反应温度和时间对合成乙酸苯酯反应性能的影响.结果表明,反应8 h乙酸苯酯的产率即可达86%.该方法反应条件温和,不使用任何有毒有害的催化剂和易挥发的有机溶剂,合成工艺简单,对设备要求低,产率高,离子液体可以循环使用,是一种绿色高效的合成乙酸苯酯的新方法.     

银/聚苯乙烯纳米复合粒子的制备与表征

将银粒子与聚合物复合,不仅可改善银粒子的分散性,还可赋予高分子材料纳米粒子的特有性能。在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIM].BF4)中制备了稳定的Ag纳米胶体,并以[BMIM].BF4/乙醇为混和溶剂,通过原位聚合方式制备出银/聚苯乙烯(Ag/PS)纳米核壳复合粒子,并对复合粒子的结构进行了表征。