烷基链长对咪唑类离子液体-甲醇体系局部组成的影响

在全浓度范围内测定了3种离子液体-甲醇体系,即1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐-甲醇体系、1-丁基- 3-甲基咪唑四氟硼酸盐-甲醇体系和1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐-甲醇体系的核磁共振氢谱（1H NMR）,运用局部组成模型对离子液体和甲醇的化学位移进行关联,得到了表征溶液内部微观环境的局部摩尔分数,分析了烷基链长对咪唑类离子液体-甲醇体系局部组成的影响。结果表明在这3种离子液体-甲醇体系中,离子液体的局部组成与宏观组成差异性非常小,甲醇分子在侧链越长的咪唑类离子液体中越倾向于自身缔合。     

吡啶与[BMIm]BF_4在煤液化预处理中的应用研究

分别采用吡啶、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对原煤进行溶胀预处理,在不同溶胀温度和溶胀时间下,试验测试了两种溶剂对溶胀度、抽提率及溶胀煤直接液化等情况,结果表明,[BMIm]BF4在煤炭液化预处理过程中可代替原有溶胀剂吡啶。     

离子液体合成含溴1，3，4-噻二唑的研究

采用无溶剂一锅法合成了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([bmim]BF4),反应原料N-甲基咪唑、溴代正丁烷和四氟硼酸钾在水浴中搅拌反应3 h,收率为91.8%。然后以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体催化合成含溴1,3,4-噻二唑类化合物,反应条件为:反应温度95～100℃,反应时间2 h,收率为58.3%。用减压蒸馏的简单方法将离子液体分离出来。研究结果表明,用离子液体[bmim]BF4合成含溴1,3,4-噻二唑的方法比传统方法即用浓硫酸作催化剂的方法的收率高6.7%。     

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成研究

以1-溴丁烷和N-甲基咪唑为原料合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,以中间体与NaBF4进行复分解反应制备了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。探讨了投料比、反应时间、反应温度对中间体和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率的影响,确定了最佳合成条件。在此工艺条件下,1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率可达85%以上。     

葡萄糖在咪唑类离子液体中的溶解研究

不同温度下,系统测定了葡萄糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中的溶解度。根据实验结果和理论公式,计算得到了溶解反应的主要热力学函数值。研究表明,1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐对葡萄糖的溶解能力更强。葡萄糖在离子液体中的溶解是典型的吸热过程,受温度和溶解焓影响显著。     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成研究

以溴乙烷和N-甲基咪唑为原料合成了中间体溴化1-乙基-3-甲基咪唑,以中间体与NaBF4进行复分解反应制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。探讨了投料比、反应时间、反应温度对中间体和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率的影响,确定了最佳合成条件。在此工艺条件下,1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率可达94%以上。     

苯并咪唑型离子液体的合成与表征

以邻苯二胺、乙酸和碘甲烷为原料合成了1,2-二甲基苯并咪唑,以此为基础与1-溴代烷和HBF4反应得到苯并咪唑溴盐和苯并咪唑四氟硼酸盐两个系列离子液体.产物结构经 1HNMR和IR确证.并对苯并咪唑四氟硼酸盐离子液体的催化性能进行了初步研究.     

离子液体支撑膜CO_2/N_2分离性能的温变与压变规律研究

将1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体固载于亲水型聚偏氟乙烯基膜上制备出离子液体支撑膜。建立了膜分离实验装置,采用恒压变容测试法研究了其CO_2/N_2分离性能。结果表明:随着操作温度的升高二氧化碳渗透率呈对数增长关系,而CO_2/N_2理论分离因子呈指数降低关系;操作压力对离子液体支撑膜的分离性能影响不大。表明离子液体支撑膜在烟气二氧化碳分离领域具有潜在的应用价值。     

离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐的热力学和电导性质研究

在室温下合成了离子液体1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4)和1,2-二甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐([Dmeim]BF4),通过红外光谱对其进行了结构表征。分别测定了两种离子液体在不同温度下的密度、表面张力、粘度和电导率,发现当咪唑环2位碳上增加甲基取代基后其密度、表面张力和电导率均呈下降趋势,而粘度呈上升趋势且变化较大,如在298.15 K时[Emim]BF4的粘度为842 mPa.s,[Dmeim]BF4的粘度为8 293 mPa.s。并根据特定的经验方程估算了两种离子液体的热膨胀系数、摩尔体积、标准熵和晶格能等重要的性质参数。     

离子液体[BMIm]BF_4在神华煤溶胀预处理中的应用

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIm]BF4)对中国神华煤进行直接液化前的溶胀处理,通过对溶胀度的测定及不同条件下溶胀煤样的直接液化实验,探讨了离子液体[BMIm]BF4在煤溶胀预处理方面的应用.结果表明,离子液体[BMIm]BF4溶胀预处理能破坏煤结构中的弱共价键,使煤的溶胀度获得了显著提高,进而改善了其液化性能,提高了煤的直接液化转化率和油气产率.在溶胀条件方面,随溶胀时间的增加,煤溶胀度和液化转化率提高;而温度对煤溶胀度和液化转化率的影响较复杂,存在一个合适的溶胀温度范围,在此温度之上,溶胀度和液化转化率随温度的升高而降低.而且使用过的[BMIm]BF4可以回收循环使用.