TiCl_4在离子液体[emim]BF_4及[bmim]PF_6中的电化学性能

在[emim]BF4离子液体中Pt片电极上通过恒电位电沉积制备出金属Ti。采用液/液连续萃取方法对亲水性离子液体[emim]BF4进行提纯,高纯水多次洗涤方法对疏水性离子液体[bmim]PF6进行提纯。在[emim]BF4和[bmim]PF6两种离子液体中研究了Ti Cl4的循环伏安,在含有Ti Cl4的[emim]BF4离子液体中,研究了Pt片电极上的恒电位电沉积。结果表明,连续萃取方法提纯[emim]BF4及高纯水多次洗涤[bmim]PF6,可使两种离子液体纯度分别达到实验要求;在离子液体[emim]BF4中,在Pt片电极上,在-1.8 V(vs Pt)下电解2 h,沉积物中的Ti含量达82.8%。     

[omim]BF4离子液体萃取酚类化合物的研究

采用水浴微波法合成离子液体萃取剂[omim]BF4.研究[omim]BF4对苯酚、邻甲酚等7种酚类化合物的萃取,考察了萃取时间、温度、相比及pH值对萃取效果的影响.实验结果表明:萃取10 min就可以达到平衡;随着温度升高或[omim]BF4与含酚水溶液相比的降低,分配系数降低;酚溶液在pH< pKa时,即酚类化合物主要以分子状态存在时,萃取效率较高.与萃取剂[bmim]PF6及传统有机溶剂相比,[omim]BF4萃取酚类化合物的分配系数处在同一数量级.同时对[omim]BF4萃取酚类化合物的机理进行了探讨,离子液体中的氟与酚类化合物的羟基形成了氢键.     

[bmim][BF_4]、[bmim][PF_6]离子液体及其与DMF二元体系在293.15～338.15K下的粘度

为获得离子液体与有机物物理性质的数据,常压下,293.15～338.15 K温度范围内,分别测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim][BF4]）、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim][PF6]）2种咪唑类离子液体以及它们和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）构成的2个二元体系的粘度,采用Vogel-Tamman-Fulcher（VFT）方程和Arrhenius-like方程对所测粘度数据进行关联。结果表明,同一温度下,3种纯溶液粘度大小顺序依次为：DMF〈[bmim][BF4]〈[bmim][PF6]。[bmim][BF4]、[bmim][PF6]离子液体及其与DMF构成的二元体系的粘度均随着温度的升高和DMF摩尔分率的增加而降低。实验条件下,DMF＋[bmim][BF4]和DMF＋[bmim][PF6]二元体系的粘度变化范围分别为1.26～125.5 MPa·s和1.11～165.7 MPa·s。VFT方程对于DMF-[bmim][BF4]与DMF-[bmim][PF6]体系的关联结果比Arrhenius-like方程较好,其总平均绝对误差、总平均相对误差、以及总平均标准方差分别为0.561 9 MPa·s和0.918 6 MPa·s、0.026 8 MPa·s和0.020 9 MPa·s、0.725 5 MPa·s和1.125 1 MPa·s。     

甘油对促进γ-Al2O3在[emim]BF4离子液体中溶解性能的影响

研究了γ-Al2O3在不同室温离子液体中的溶解性能,发现甘油的加入可以大幅提高γ-Al2O3在[bmim]BF4和[emim]BF4离子液体中的溶解度,这为在室温离子液体中电沉积铝提供了可能。通过实验考察了甘油的加入量和温度对γ-Al2O3在[emim]BF4中溶解度的影响。结果表明,在100℃下加入等体积的甘油,γ-Al2O3在[emim]BF4离子液体中的溶解度为0.058 g mL 1。随着温度的升高,γ-Al2O3的溶解度增大:160℃时γ-Al2O3的溶解度达到了0.097 g mL 1。根据实验结果对甘油促进γ-Al2O3在[emim]BF4中溶解的原因进行了探讨,认为[emim]BF4能催化甘油脱水生成丙酮醇,[emim]BF4水解产生的HF促进了γ-Al2O3的溶解。     

金属Al和不锈钢在[bmim]BF_4离子液体中的电化学

离子液体作为有潜力的绿色电化学介质,在电解、电镀、电催化、电分析化学等领域具有非常好的应用前景.本文采用循环伏安法和塔夫尔曲线法研究了金属Al和不锈钢在[bmim]BF4离子液体中的电化学行为,结果表明金属Al在[bmim]BF4离子液体中非常稳定,不锈钢在该离子液体中显示一定的活性.     

Conductivities of AlCl3/Ionic Liquid Systems and Their Application in Electrodeposition of Aluminium

Solubilities and conductivities of anhydrous AlCl3 in six kinds of ionic liquids (ILs) were measured. Among the six kinds of ILs [bmim]Cl, [bmim]Br, [bmim]BF4, [bmim]PF6, [emim][EtSO4] and [bmim][HSO4], anhydrous AlCl3 could be dissolved in the first five kinds but was hardly dissolved in [bmim][HSO4]. The results showed that the nominal solubilities of AlCl3 in ILs increased in the order of [bmim][HSO4] < [bmim]PF6 < [emim][EtSO4] < [bmim]BF4 < [bmim]Cl < [bmim]Br. Conductivities of the AlCl3/ILs systems depended apparently on the nominal molar ratio of AlCl3 to ILs. The conductivities of AlCl3/[bmim]Cl, AlCl3/[bmim]Br and AlCl3/[bmim]PF6 systems had a similar tendency as a function of the nominal molar ratio, that is, as the molar ratio was increased, conductivities increased first and then decreased, with the maximum conductivity obtained at approximately 0.9:1, 1.0:1 and 0.5:1, respectively. Conductivities of the AlCl3/[bmim]BF4 exhibited a dentate change and decreased with the molar ratio of AlCl3 to [bmim]BF4 increasing in general. With the increasing of the anhydrous AlCl3 amount in [emim][EtSO4], conductivity of AlCl3/[emim][EtSO4] monotonically decreased. AlCl3/[bmim]Cl system was chosen as the electrolyte for the electrodeposition of Al. Preliminary experimental results showed that dense, adherent and homogeneous Al coatings could be electrodeposited on stainless steel by means of constant potential technique and the surface coverage was quite satisfactory.     

金属Al和不锈钢在[bmim]BF4离子液体中的电化学

离子液体作为有潜力的绿色电化学介质,在电解、电镀、电催化、电分析化学等领域具有非常好的应用前景。本文采用循环伏安法和塔夫尔曲线法研究了金属Al和不锈钢在[bmim]BF4离子液体中的电化学行为,结果表明金属Al在[bmim]BF4离子液体中非常稳定,不锈钢在该离子液体中显示一定的活性。     

离子液体[Bmim]BF_4合成反应后的纯化工艺

考察了离子液体[Bmim]BF4(四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑)合成反应后纯化步骤中CH2Cl2用量、H2O用量及不同萃取水洗方式等因素对[Bmim]BF4得率的影响,得到了纯化时合理的CH2Cl2用量及H2O用量,质量比为:CH2Cl2:H2O:[Bmim]BF4粗品=7:3:10,其中H2O采用多次加入方式进行萃取水洗效果较好、离子液体的得率较高,纯化后[Bmim]BF4得率约为93.15%。     

[emim]BF4离子液体催化酯化反应研究

研究了环境友好的[emim]BF4离子液体催化亚油酸等高碳脂肪酸与无水乙醇酯化反应,考察了亚油酸与乙醇的摩尔比、反应温度、离子液体用量等条件对亚油酸酯化反应结果的影响,优化了反应的工艺条件.适宜的反应条件为n(乙醇)n(亚油酸)=41,回流反应温度,[emim]BF4用量为反应物质量的42%.结果表明[emim]BF4离子液体对亚油酸等脂肪酸的酯化反应显示了优异的催化活性,亚油酸酯化率最高可达94%.反应产物与离子液体易于分离,离子液体循环使用5次以上,酯化率没有明显降低.     

离子液体-水体系的相平衡

通过对1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][PF4])离子液体 水体系相平衡及NaCl、NaBF4和氯化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Cl)对离子液体 水体系相平衡的影响进行了研究,结果表明: 离子液体[bmim][BF4] H2O二元体系具有典型的最高上临界溶解温度(UCST)行为,其最高上临界温度为5.3℃左右,临界组成为50%(水的质量分数); NaCl和NaBF4降低 [bmim][BF4] H2O体系的混溶性,而[bmim]Cl增加该体系的混溶性.由此得到一种简单定性地判断离子液体[bmim][BF4]中可能存在的杂质种类和水平的方法,并利用此结果可设计纯化该离子液体的绿色工艺.