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。     

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。     

[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.     

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。     

四苯硼钠、四丁基溴化铵和溴化钠在二肽-水混合溶剂中的电导性质

采用电导法测定了298.15 K时四苯硼钠(NaBPh4)、四丁基溴化铵(NBu4 Br)和溴化钠(NaBr)在二肽-水混合溶剂中的电导率,进而计算得到了3种电解质在这些体系中的极限摩尔电导率及其组成离子的极限摩尔电导率、归一化walden值R和Stokes半径.结果表明,3种电解质在二肽一水混合溶剂中的极限摩尔电导率随二肽-水溶液中肽浓度的增加而减小,这是由混合溶剂微观黏度的增加和电解质被肽优先溶剂化引起的.在结构性强的肽水溶液中,结构破坏性离子Na+和Br-比结构促进性离子BPh-4和NBu4+有较大的R值,且Na+和Br-的stokes半径随肽浓度的增加而增大的幅度较小,说明在二肽-水混合溶剂中,BP4-和NB4+被溶剂化的程度更大,离子在溶剂中的行为主要受溶剂结构因素的影响.     

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.     

咪唑硫氰酸类离子液体与过氧化氢自燃特性研究

为填补国内在离子液体与绿色氧化剂自燃领域研究的空白，本文开展了咪唑硫氰酸类离子液体在质量分数为90%的过氧化氢中的自燃特性研究，并分析了液滴碰撞速度和添加剂对咪唑硫氰酸类离子液体在过氧化氢中点火延迟时间的影响。结果显示：离子液体在过氧化氢中的自燃过程分为3个阶段：液滴与过氧化氢接触、混合，出现液坑；产生中央射流，射流顶端分离出液滴；温度升高，黑色烟雾与火核出现。离子液体点火延迟时间与碰撞速度呈负相关，由于黏度和燃烧极限等因素的影响，1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸([EMIM][SCN])的点火延迟时间减小程度随碰撞速度的增大而减弱，而1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸([BMIM][SCN])则相反。相同碰撞速度下，[BMIM][SCN]的点火延迟时间小于[EMIM][SCN],表明[BMIM][SCN]与质量分数为90%的过氧化氢自燃效果好。掺混燃料的点火延迟时间随添加剂的摩尔比增加呈增大的趋势，且均大于离子液体的点火延迟时间，当[EMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.8、[BMIM][SCN]掺混乙二醇的摩尔比为0.9、[EMIM][SCN]和[BMIM][SCN]掺混丙二醇的摩尔比...     

溴化1-乙基-3-甲基咪唑的合成与表征

实验以溴乙烷和N-甲基咪唑为原料合成了离子液体中间体溴化1-乙基-3-甲基咪唑,优化了合成条件,即在室温下,回流2 h。利用红外光谱法对其进行了化学结构的表征;通过紫外光谱法考察了不同溶剂对离子液体中间体的影响,溶剂的极性和酸碱性对离子液体中间体的紫外光谱均有影响。考察了离子液体中间体在常用溶剂中的溶解性,得出EMIMBr在水、乙醇、甲醇、乙酸、乙腈、丙酮等溶剂中有较好的溶解性;在乙醚、乙酸乙酯、三氯甲烷、四氯化碳、环己烷溶剂中不溶或难溶的结论。     

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.     

[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．     

烷基咪唑氟硼酸盐离子液体的合成与溶剂性质研究

研究了反应温度、时间和溶剂等对烷基咪唑氟硼酸盐室温离子液体[R1R2Im]BF4产率的影响,考察了该离子液体溶剂的性质。结果表明,[R1R2Im]BF4与油品中的脂肪族烃类组分不能互溶,但对部分含硫含氮组分均有一定的溶解度,同时还能溶解具有Lewis酸性的AlCl3和杂多酸络合物以及具有加氢活性的无机盐,这为开发Lewis酸催化或加氢催化等离子液体油品液/液双相催化体系奠定了基础。运用量子化学计算方法,考察了[R1R2Im]BF4的电导率与离子液体的分子结构的内在联系。结果表明,当阴离子相同时,N 烷基咪唑阳离子的体积越大,对应的离子液体的电导率越小。     

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.     

双取代咪唑离子液体与杂多酸复合质子导体的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐(BMIMH2PO4)与杂多酸,即磷钨酸(PWA)和硅钨酸(SiWA)为原料,制备了非水复合质子导体.研究了该复合质子导体在80～180℃不加湿条件下的电导率,探讨了PWA/BMIMH2PO4复合体系的质子传导机理.研究表明,在PWA/BMIMH2PO4中掺杂P2O5可以提高体系的质子电导率,而共存的离子液体具有促进质子传导的作用.在160℃非水条件下,当PWA与BMIMH2PO4摩尔比为1∶3时,复合质子导体PWA/BMIMH2PO4的电导率为2.6×10-3S/cm,而掺杂P2O5的质量分数为10%时,PWA/BMIMH2PO4/P2O5的电导率则...     

Electrochemical properties of room temperature ionic liquids incorporating BF4^- and TFSI^- anions as green electrolytes

Two series of room temperature ionic liquids, 1-alkyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate and 1-alkyl- 3-methylimidazolium bis（trifluoromethylsulfonyl）imide （n = 2--4） as electrolytes were prepared and fundamental electrochemical properties of the neat ionic liquids and those mixed with an organic solvent （EC-DMC-DEC, 1 ： 1 ： 1, mass ratio） were investigated. It was found that the Arrhenius equation is approximately fit for the relationship between conductivity and temperature for neat ionic liquids within lower temperature range （298--323 K）. The VTF interpretation describes the conductivity temperature dependence for the ionic liquids containing tetrafluoroborate anion more accurately than those containing bis（trifluoromethylsulfonyl）imide anion within wider temperature range. The potential windows are approximately 4.0 V for all these ionic liquids. Conductivities of the mixed electrolytes show a maximum value as the solution concentrations increase.     

SPBT离聚物及其液晶离聚物的合成与表征

首先通过对苯二甲酸二甲酯、5-磺酸钠间苯二甲酸二甲酯与1，4-丁二醇的熔融缩聚制得不同离子含量的离聚物SPBT；再将SPBT离聚物与对乙酰氧基苹甲酸通过熔融共缩聚反应获得液晶离聚物PHB／SPBT。对离聚物特性粘度、热性质、流变性能等进行了表征，同时考察了液晶离聚物的热性能、液晶性能。研究发现离子的引入导致SPBT离聚物的特性粘度下降，聚合物的结晶温度以及结晶熔融温度向低温区移动。对液晶离聚物的偏光亚微照相分析表明在所研究的离子含量范围内，离子的存在并不影响PHB／SPBT共聚酯液晶态的形成，液晶离聚物具有较好的耐热性能。     

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.     

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%.     

溶剂为碳酸甘油酯的电解液及凝胶电解质的电化学行为

先以甘油和碳酸二甲酯为原料合成碳酸甘油酯(GC), 再以GC为溶剂制备浓度为0.75 mol/L的高氯酸锂电解质溶液, 测得该电解液的电导率为3.34 mS/cm; 以该电解液为增塑剂, 聚丙烯腈 甲基丙烯酸甲酯(P(AN MMA))为高分子骨架制备凝胶电解质, 当V(增塑剂)∶V(聚合物)=0.75时, 凝胶电解质室温下的电导率为0.94 mS/cm. 将其用于结构为玻璃/FTO/WO₃/电解质/CeO₂TiO₂/FTO/玻璃的电致变色器件, 该器件在550 nm处的变色范围为20%, 变色效率为6.89 cm²/C.