Electrical conductivities for four ternary electrolyte aqueous solutions with one or two ionic liquid components at ambient temperatures and pressure

Thiswork provides amethod to explore the transport property of the electrolyte aqueous solutionswith one or two ionic liquids, especially focus on their electrical conductivity. The conductivities were measured for the ternary systems NaCl–[C₆mim][Cl] (1-hexyl-3-methylimidazolium chloride)–H₂O, [C₆mim][BF₄]–[C₆mim][Cl]–H₂O, NaNO₃–[C₆mim][BF₄](1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)–H₂O, and [C₄mim][BF₄] (1-butyl-3- methylimidazolium tetrafluoroborate)–[C₆mim][BF₄]–H₂O, and their binary subsystems NaNO₃–H₂O, NaCl–H₂O, [C₆mim][BF₄]–H₂O, [C₆mim][Cl]–H₂O, and [C₄mim][BF₄]–H₂O, respectively. The conductivities of the ternary systems were also determined using generalized Young's rule and semi-ideal solution theory in terms of the data of their binary solutions. The comparison showed that the two simple equations provide good predictions for conductivity of mixed electrolyte solutions and the mixed ionic liquid solutions based on the conductivity of their binary subsystems.     

2,6-二甲氧基苯酚在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐水溶液中溶解行为的红外光谱分析

利用衰减全反射红外光谱(ATR-IR)和二维相关红外技术研究2, 6-二甲氧基苯酚(2, 6-DMP)在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₄mim]BF₄)水溶液(离子液体摩尔分数x_IL=1.0～0.02)中的溶解行为。随着水量增大, 2, 6-DMP溶解度先增大而后急剧减小, 对应的x_IL阈值为0.1。2, 6-DMP与[C₄mim]BF₄之间存在强相互作用, 2, 6-DMP上的甲氧基是重要作用位点之一;当少量的水加入[C₄mim]BF₄(x_IL=0.1～1.0), 致密的离子簇结构被解离, 2, 6-DMP容易与[C₄mim]BF₄作用, 溶解度增大;随着大量水加入(0.02IL<0.1), 离子簇完全解离为大分子水簇包围的离子对, 憎水的2, 6-DMP与[C₄mim]BF₄作用困难, 溶解度减小。这种由于水量改变引起的[C₄mim]BF₄水溶液微观结构变化影响2, 6-DMP溶解行为。     

木瓜蛋白酶在离子液体双水相中的分配行为

采用离子液体双水相提取木瓜蛋白酶。首先考察不同浓度、pH、温度的离子液体对木瓜蛋白酶活性的影响, 其次考察不同离子液体双水相体系、离子液体侧烷基链长度及浓度、酶添加量、pH、温度对木瓜蛋白酶分配行为的影响。结果表明:[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br体系萃取木瓜蛋白酶的效果比[C₄mim]BF₄体系好;高温(≥60℃)对离子液体双水相体系萃取木瓜蛋白酶不利。离子液体双水相萃取木瓜蛋白酶的最佳工艺条件:0.25 g·ml^-1的[C₄mim]Cl, 0.35 g·ml^-1的K₂HPO₄, pH 8.0, 酶添加量2.0 mg·ml^-1, 30℃。此条件下木瓜蛋白酶的酶活性回收率达到95.16%, 纯化因子达到1.5。为今后进一步研究该体系的放大实验或规模化生产奠定了基础。     

离子液体对溶菌酶晶体形态和活性的影响

以鸡蛋清溶菌酶为模型蛋白,采用冷却结晶法结晶以及浊度法测定酶活性,研究了分别添加4种亲水性离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₄mim]BF₄)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C₄mim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([C₄mim]Br)和1,3-二甲基咪唑碘化物([dmim]I))条件下溶菌酶晶体形态和晶体活性的变化。利用光学显微镜对溶菌酶结晶过程的晶体形态进行分析,结果表明添加离子液体会影响溶菌酶的晶体形态和尺寸。离子液体[C₄mim]BF₄介导的溶菌酶形成棒状晶体。与未添加离子液体相比,[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br均未改变溶菌酶晶体形态,均呈块状晶体,但[C₄mim]Cl和[C₄mim]Br促进溶菌酶晶体生长,晶体尺度均增加。而添加[dmim]I,溶菌酶呈现针状晶体。采用浊度法测定溶菌酶晶体活性,结果表明不同的离子液体对溶菌酶晶体的活性...     

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体水溶液对纤维素的作用

在温度90℃, 压力1 MPa条件下, 研究[C₄mim]Cl-水溶液对纤维素的溶解和结构变化的影响。在离子液体含量为60%～95%时, 无定形纤维素可以部分溶解, 并且加去离子水后有纤维素再生。经过[C₄mim]Cl-水溶液处理一段时间后, 微晶纤维素的晶型并没有发生改变, 但纤维素的结晶指数和晶粒尺寸的大小都有明显的变化, 纤维素的分子内和分子间氢键相对强度也有明显变化。离子液体含量不同对微晶纤维素的作用程度不同。     

木瓜蛋白酶在[Cnmim]BF4-NaH2PO4双水相体系中的分配行为

为了研究木瓜蛋白酶在[C_nmim]BF₄-NaH₂PO₄双水相体系中的分配行为, 在298.15 K条件下利用浊点法测定了[C_nmim]BF₄-NaH₂PO₄双水相体系的双节线和液液相平衡数据, 建立了木瓜蛋白酶在该体系中的三维分配模型。利用Merchuk方程、Othmer-Tobias方程和Bancroft方程分别关联了双节线数据、液液相平衡数据, 拟合度分别在0.975、0.994以上, 结果满意。木瓜蛋白酶分配系数的对数与该体系上相的离子液体浓度和下相的盐浓度相关度都较高, 故通过Matlab建立了三者之间的分配模型, 实验值和预测值之间的相对偏差均在5%以内, 表明该模型能有效地预测木瓜蛋白酶在[C_nmim]BF₄-NaH₂PO₄双水相体系中的分配行为。     

溴化1-辛基-3-甲基咪唑聚集状态对蛋白质结晶的影响研究

研究了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑（［C₈mim］Br）添加剂的聚集状态对蛋白质结晶过程的影响。实验发现［C₈mim］Br可以改善溶菌酶晶体形貌,影响晶体数量和晶体尺寸。通过测定不同浓度［C₈mim］Br下溶菌酶的溶解度、结晶动力学、聚集状态和ζ-电势,揭示了离子液体［C₈mim］Br对溶菌酶结晶的影响机理。结果表明,［C₈mim］Br与溶菌酶的作用方式随［C₈mim］Br的聚集状态而改变。当［C₈mim］Br浓度较低（<0.1 mol/L）时,［C₈mim］⁺与溶菌酶分子之间存在疏水作用,可以促进蛋白质分子聚集,促进结晶过程。当［C₈mim］Br浓度较高（>0.1 mol/L）时,［C₈mim］⁺自发聚集成胶束,并与蛋白质分子相互作用形成溶菌酶-胶束复合物;动态光散射（DLS）结果显示结晶过程以溶菌酶-胶束复合物为基本单元聚集,因此结晶过程减缓,晶体质量提高。     

[Cnmim]Br/FeCl3型离子液体萃取脱除二苯并噻吩

合成了6种咪唑型离子液体[C_3-8mim]Br/FeCl₃,采用红外光谱和拉曼光谱对其进行表征,并考察了离子液体对二苯并噻吩的萃取脱除效果。结果发现,[C₃mim]Br/FeCl₃的萃取脱硫效果最佳,升高温度和增大剂油比均有利于脱硫率的提高,剂油比1:1(体积比)时,萃取时间达到12 min就可使脱硫率高达92%。且萃取反应完成后,离子液体不做处理继续重复使用,重复使用5次,脱硫率可以达到60%。     

1-甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐催化合成乙二醇丁醚乙酸酯

在离子液体1-甲基-3-丁基咪唑硫酸氢盐[C₄mim]HSO₄催化下,以乙二醇单丁醚和冰乙酸为原料,合成了乙二醇丁醚乙酸酯。探讨了催化剂用量、物料配比、反应时间、带水剂等因素对反应的影响。实验结果表明[C₄mim]HSO₄对合成乙二醇丁醚乙酸酯有着良好的催化活性,在催化剂用量为反应物料总质量的7%,乙二醇单丁醚11.8 g,乙二醇单丁醚、冰乙酸及带水剂环己烷的摩尔比为1∶3∶0.9,回流时间3 h的条件下产品收率达93.8%,且催化剂重复使用5次仍保持较高活性。产品经核磁定性分析,纯度经气相色谱分析大于99.0%。     

离子液体体系用于盐湖卤水提取锂

3种咪唑类离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₄mim][PF₆])、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₆mim][PF₆])、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₈mim][PF₆])被作为绿色溶剂用于盐湖卤水分离镁锂, 建立了以离子液体(ILs)、磷酸三丁酯(TBP)分别为萃取介质和萃取剂的盐湖卤水锂萃取体系, 并与使用传统有机溶剂磺化煤油和氯仿的萃取效果进行了对比。研究发现, 该离子液体体系较使用传统挥发性有机溶剂的萃取体系有更高的萃取率。锂的萃取率随离子液体中烷基碳原子数的减小而增加。详细考察了溶液pH、离子液体浓度、相比对萃取效率的影响, 获得了离子液体体系萃取的最优条件。在最佳萃取条件下, 3种离子液体体系对锂的单级萃取效率均高于80%, 分离系数最高达到100以上。机理研究表明:离子液体体系是以阳离子交换实现对锂的萃取, Li⁺与TBP形成[Li·2TBP]⁺络合物进入有机相。     

Optimization on the Conversion of Bamboo Shoot Shell to Levulinic Acid with Environmentally Benign Acidic Ionic Liquid and Response Surface Analysis

Levulinic acid (LA) has been identified as a promising green, biomass derived platform chemical. Response surface analysis (RSA) with a four-factor-five-level central composite design (CCD) was applied to optimize the hydrolysis conditions for the conversion of bamboo (Phyllostachys Praecox f. preveynalis) shoot shell (BSS) to LA catalyzed with ionic liquid [C₄mim]HSO₄. The effects of four main reaction parameters including temperature, time,C_[C4mim]HSO4(initial [C₄mim]HSO₄ concentration) and X_BSS (initial BSS intake) on the hydrolysis reaction for yield of LA were analyzed. A quadratic equation model for yield of LA was established and fitted to the data with an R² of 0.9868, and effects of main factors and their corresponding relationships were obtained with RSA. Model validation and results of CCD showed good correspondence between actual and predicted values. The analysis of variance (ANOVA) of the results indicated that the yield of LA in the range studied was significantly (P<0.05) affected by the four factors. The optimized reaction conditions were as follows: temperature of 145 ℃, time of 103.8 min,C_[C4mim]HSO4 of 0.9 mol·L^-1 and X_BSS of 2.04% (by mass), respectively. A high yield [(71±0.41)% (by mol), triplicate experiment] was obtained at the optimum conditions of temperature of 145 ℃, time of 104 min,C_[C4mim]HSO4 of 0.9 mol·L^-1 and X_BSS of 2% (by mass), which obtained from the real experiments, concurred with the model prediction [73.8% (by mol) based on available C₆ sugars in BSS or 17.9% (by mass) based on the mass of BSS], indicating that the model was adequate for the hydrolysis process.     

离子液体混合溶剂预处理后孟宗竹的热解

使用1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF₄)和1-丁基-1-甲基吡咯烷氯化物([Bmpy]Cl)与水并添加固体酸催化剂Nafion^®NR50组成的混合溶剂对孟宗竹进行预处理比较研究,分析了处理后孟宗竹的成分含有量、结晶结构和表面形貌等变化。把处理后的孟宗竹应用于热解研究中,通过TG-DTA和GC-TCD的分析,发现[Bmim]Cl离子液体的混合溶剂处理后的孟宗竹更易于热解反应;此外热解产物更多地从焦炭转化成气体产物;其中添加固体酸的混合溶剂预处理后的1.0 g孟宗竹样品中,在热解反应后焦炭含量为0.19 g,低于未处理样品的0.24 g;生成约0.12 g气体产物大于未处理样品的0.04 g。并探讨了离子液体混合溶剂作为一种新型前处理溶剂应用于生物质热解研究中的潜力和问题。     

离子液体中过氧钼酸盐催化燃油深度氧化脱硫

以过氧化氢为氧化剂,[Omim]PF₆离子液体为萃取剂,[C₁₆mim]₂ Mo₂O₁₁为催化剂建立了萃取催化氧化脱硫体系（ECODS）。该反应体系在非常温和的条件下可使DBT的脱除率最高达到99.4%,大大优于单纯的萃取脱硫和萃取氧化脱硫体系。不同硫化物在该体系下的脱硫效果为：DBT >BT >TH。催化体系循环使用10次后催化反应活性未见明显下降。将此催化体系直接用于市售的汽油和柴油,可使其中硫含量降低至12.70mg/L和11.62mg/L。     

Vapor pressure measurement and correlation of acetonitrile+1-butyl-3-methylimidazolium chloride,+1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate,and+1-hexyl-3-methylimidazolium chloride

Vapor pressures were measured for acetonitrile+1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([C4mim][Cl]),+1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([C4mim][BF4]) and+1-hexyl-3-methylimidazolium chloride ...