离子液体[C2mim]NO3与[C2mim][MetSO4]的热力学性能研究

采用MDY-2型密度仪在常压、一定温度范围内对离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐(简写为[C2mim]NO3)和1-乙基-3-甲基咪唑硫酸甲酯盐(简写为[C2mim][MetSO4])的密度进行了测定.结果表明,离子液体的密度随温度升高呈线性下降的趋势.由离子液体的密度值计算得到离子液体[C2mim]NO3和[C2m...     

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.     

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。     

[C_4mim][BF_4]水溶液相分离的分子机制

<正>作为一类新的功能材料和可设计的绿色溶剂,离子液体已在有机合成、生物催化、材料制备、萃取分离、电化学研究、生物质预处理等领域展现了广阔的应用前景[1].1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体[C4mim][BF4]+水混合物是一个具有上临界溶解温度(4℃)的部分互溶体系.但是,什么样的相互作用和微观结构因素导致了该体系的相分离?这个问题对于认识离子液体水溶液的微观结构、温度对微观结构的影响规律以及绿色分离体系的设计等均具有重要的意义.本文利用1H NMR、     

3-甲基-N-丁基吡啶三氟甲基磺酸酰亚胺盐与醇类溶剂的二元混合体系的电导率性质研究

本文设计合成了一种新型疏水性离子液体——3-甲基-N-丁基吡啶甲基磺酸酰亚胺盐（[C4M3Py][NTf2]）,并进行了表征,测量了这种离子液体分别与甲醇、乙醇、异丙醇所组成的3种混合体系的电导率值。结果显示混合体系的电导率与纯离子液体的电导率相比有显著的增大趋势,三种混合体系的电导率强度顺序为k（[C4M3Py][NTf2]＋甲醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋乙醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋异丙醇）,并用Castell-Amis经验方程对离子液体浓度与混合体系电导率之间的关系进行了描述。     

咪唑基离子液体与小分子相互作用的理论研究

采用密度泛函理论考察了1-乙基-3-甲基咪唑四氟合硼酸盐（[EMIM][BF4]）和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的相互作用。采用GGA/PW91和DNP基组优化了结构,并用NBO和AIM分析了[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的氢键相互作用。[EMIM][BF4]离子对最稳定的气相结构表明,[BF4]-阴离子的F原子和咪唑环上C2-H2的氢键作用在形成离子对中起重要作用。[BF4]-阴离子和[EMIM]＋阳离子支链发生氢键作用。[BF4]-阴离子趋向于C2-H2形成氢键,这说明,2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）吸附在[EMIM][BF4]上没有改变离子液体离子对的主要作用。[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩发生π···C-H和氢键作用,而[EMIM][BF4]和正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）主要发生氢键作用。相互作用能表明,2-甲基噻吩优先吸附在离子液体上。     

4-氧代庚二酰胺在离子液体中对铀的萃取行为研究

以1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐离子液体([C_4mim][PF_6])为稀释剂,研究了N,N,N′,N′-四辛基-4-氧代庚二酰胺(TOOHA)萃取剂对U(VI)的萃取行为。动力学试验研究表明,该萃取体系可以在10 min内对U(VI)达到萃取平衡。在最佳相比1.5∶1条件下,研究了该萃取体系对U(VI)的萃取机理,实验结果显示U(VI)的分配比随着水相中KPF_6、KCl和[C_4mim][Cl]的浓度增加而呈现不同的变化,表明该萃取体系萃取U(VI)是以阳离子交换机理进行的。斜率分析表明,萃取剂TOOHA与U(VI)是以2∶1配位的,同时降低温度有助于U(VI)的萃取。     

氨基化离子液体[NH2-Pmim][BF4]与乙腈二元体系的热力学性质研究

制备了一种新型氨基化离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([NH_2-Pmim][BF_4])与乙腈(ACN)的全浓度二元混合体系,在大气压力下,对288.15 K～333.15 K下全浓度二元混合体系的密度、电导率等热力学性质完成了测定,采用Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)方程描述了二元混合体系电导率与温度的变化关系.根据经验方程计算了此体系的超额摩尔体积V~E,讨论了体系的超额摩尔体积与组分、温度之间的变化关系,由V~E的变化趋势讨论了体系内部分子的体积堆叠情况.     

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.     

甘氨酸在PEG400水溶液中的摩尔电导率

利用DDS-IIA型电导率仪测定了不同温度下甘氨酸在PEG400水溶液中的电导率,计算了甘氨酸的摩尔电导率.探讨了温度和溶剂浓度对甘氨酸摩尔电导率的影响.结果表明,甘氨酸的摩尔电导率随温度的升高而增大,随溶剂浓度的增大而降低.     

Thermal conductivity of nanoscale thin nickel films

The inhomogeneous non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) scheme is applied to model phonon heat conduction in thin nickel films. The electronic contribution to the thermal conductivity of the film is deduced from the electrical conductivity through the use of the Wiedemann-Franz law. At the average temperature of T=300 K, which is lower than the Debye temperature ΘD=450 K, the results show that in a film thickness range of about 1?11 nm, the calculated cross-plane thermal conductivity decreases almost linearly with the decreasing film thickness, exhibiting a remarkable reduction compared with the bulk value. The electrical and thermal conductivities are anisotropic in thin nickel films for the thickness under about 10 nm. The phonon mean free path is estimated and the size effect on the thermal conductivity is attributed to the reduction of the phonon mean free path according to the kinetic theory.     

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%.     

双阳离子型离子液体[C4(MIM)2][PF6]2的比热容测定及其模型化

利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2) 在293.15～513.15 K 温区内的摩尔比热容。结果表明,在 293.15～363.15 K 和 398.15～513.15 K 温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,比热容随温度变化符合二次方程。在 363.15～398.15 K 温区内,该物质发生固-液熔化相变,其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为 384.71 K、28.243 kJ/mol 和 73.414 J/（K·mol）。根据热力学函数关系式,计算出 [C4(MIM)2][PF6]2 相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算,结果表明,估算值与实验值符合很好。     

Experimental study on electrical conductivity of dunite at high temperature and pressure

The electrical conductivities of the dunite from the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau were measured with the impedance spectra method at 1.0-4.0 GPa and 643-1093 K. The experimental results indicated that activation enthalpies of the dunite are smaller than 0.9 eV, the conduction mechanism in dunite may be attributed to the mixed electrical conduction involving grain interiors and boundaries. On the basis of the results of this experiment, we can deduce that there exists cold mantle in the area of Gaize-Lugu in the Qinghai-Xizang (Tibetan) Plateau by reverse methods from the magnetotelluric sounding data (conductivity-depths profile) available for western Tibet. The result provides the present cold mantle viewpoint with strong proof on the basis of high temperature and pressure experiments.     

氧化栲胶溶液电导率的测定

用电导率的方法测出了氧化栲胶溶液的临界胶束浓度。结果表明,氧化栲胶溶液具有离子型高分子溶液的特征。测定了不同浓度的氧化栲胶溶液在293K～343K温度范围内的电导率,讨论了其电导率在293K～343K温度范围内服从VTF方程。利用电导率与温度的关系,估算了氧化栲胶溶液的电导活化能。     

萘-乙醇及萘-正庚烷体系的密度、黏度测定与关联

利用比重瓶和乌氏黏度计,分别测定了萘-乙醇体系(294.15～333.15K)和萘-正庚烷体系(294.15～339.15K)在不同组成下的密度与黏度。结果表明:在测定范围内,密度与黏度均随着温度的升高而降低,随着萘质量摩尔浓度的增大而增大,同时也计算了萘-乙醇体系和萘-正庚烷体系的表观摩尔体积和极限偏摩尔体积。结果表明:不同温度下的密度和黏度数据与组成的关系,均可用Vogel-Tamman-Fulcher(VTF)方程进行关联回归。本文结果为实际工程设计提供了参考依据。     

手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐及其与水二元混合物的体积性质和表面性质

在293.15~343.15 K和常压下对手性离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐的密度和表面张力进行了测定,并根据密度和表面张力对其体积性质和表面性质进行了计算;在298.15~318.15 K和常压下,对离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑乳酸盐与水二元混合物的密度和表面张力在全摩尔浓度范围内进行了测定。在此基础上,对二元混合体系的过量摩尔体积进行了计算,根据Redlich-Kister方程对其进行了拟合,并对体系的热膨胀系数、偏摩尔体积、过量偏摩尔体积以及离子液体和水的表观摩尔体积进行了讨论,对二元混合物的表面性质进行了计算。     

Doping effect on thermoelectric properties of nonstoichiometric AgSbTe<Subscript>2</Subscript> compounds

Nonstoichiometric ternary thermoelectric materials Ag_0.84Sb_1.15M_0.01Te_2.16 (M=Ce, Yb, Cu) were prepared by a direct melt-quench and hot press process. The carrier concentration of all the samples increased after doping. Thermoelectric properties, namely electrical conductivity, Seebeck coefficient, and thermal conductivity, were measured from 300 to 673 K. The phase transition occurring at about 418 K representing the phase transition from β-Ag₂Te to α-Ag₂Te influenced the electrical transport properties. The electrical conductivities of Ce and Yb doped samples increased after doping from 1.9×10⁴ to 2.5×10⁴ and 2.3×10⁴ S·m⁻¹, respectively, at 673 K. Also, at room temperature, the Seebeck coefficient of the Ce doped sample relatively increased corresponding to the high carrier concentration due to the changes in the band structure. However, all the thermal conductivities increased after doping at low temperature. Because of the higher thermal conductivity, the dimensionless figure of merit ZT of these doped samples has not been improved.     

环己酮与环已醇体系的热力学性质 Ⅰ.混合热

在298.15K,使用Picker混合型流动微热量热器测量了苯十环己烷和苯十四氯化碳体系的摩尔过量焓,与文献值相符在1%以内,说明仪器工作性能良好,测量数据可靠.本工作系统测量了环己酮与环己醇在300.15,303.15,308.15,313.15和323.15K时的摩尔混合热.发现在这些温度下混合热的极大值均位于x≈0.5处,混合热曲线对称.该体系的混合热,先随温度的升高而下降,至308.15K左右又缓慢回升.此外,根据实验数据,利用Redlich和Kister方程,计算了300.15K时两组分的偏摩尔混合热.