磁性离子液体与表面活性剂的相互作用

采用电导法研究了2种季膦盐类磁性离子液体四丁基膦氯合氯化铁盐（[P₄₄₄₄]FeCl₄）和十四烷基三丁基膦氯合氯化铁盐（[P₄₄₄₁₄]FeCl₄）在水溶液与CTAB形成的胶团相互作用和在非水溶液环己烷中与AOT形成的微乳液中相互作用。研究发现：离子液体[P₄₄₄₄]FeCl₄在水溶液和非水溶液中均不和表面活性剂发生作用;[P₄₄₄₁₄]FeCl₄具有长碳链,但其在水溶液和非水溶液中表现出不同于表面活性剂的性质,在水溶液中不与CTAB发生作用,而在AOT/环己烷/水的微乳液体系中,[P₄₄₄₁₄]FeCl₄与AOT在油水界面发生作用,有利于微乳液的形成。     

季膦盐离子液体/表面活性剂/盐双水相的性质及萃取效果研究

向水相中加入有机物或盐, 在一定组成范围内, 可以形成密度不同的两相, 即双水相, 目前在生物萃取领域有广泛的应用。离子液体/表面活性剂体系的双水相体系符合绿色化学的要求, 而且目前研究尚不多见。采用离子液体四丁基膦氯化铁盐、十四烷基三丁基膦氯化铁盐（[P4444]FeCl₄、[P44414]FeCl₄）和两种表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠（SDS、SDBS）及柠檬酸钠混合形成双水相体系, 并绘制了[P4444]FeCl₄（[P44414]FeCl₄）/SDS（SDBS）/盐4个体系的相图, 用粒度测试研究发现, 双水相的上相粒度约为60~80 nm, 下相粒度太小而未能检测出来。使用紫外-可见分光光度法研究了双水相体系对不同性质染料的萃取效果。结果表明, 离子液体的疏水链长度和表面活性剂疏水链上存在苯环与否都对体系中双水相的区域产生影响。4个双水相体系都对水溶性染料有很好的萃取作用, 但是对油溶性染料萃取效果不佳。此项研究促进了离子液体在化学分离领域的开发利用。     

季铵盐离子液体微乳液体系的相行为和理化特性研究

离子液体微乳液具有稳定性高、溶解能力强和"可设计性"的优良特性。研究以季铵盐离子液体为极性相,以环己烷为非极性相,曲拉通-100和正丁醇为复合表面活性剂构筑具有离子液体包油(O/IL)、双连续(BC)和油包离子液体(IL/O)三种结构的微乳液体系。当温度从20℃升高至50℃时,[N_(4444)]CF3COO、[N_(4444)]Cl和[N_(4444)]Br三种季铵盐离子液体微乳液的单相区面积增大,且黏度降低。[N_(4444)]CF3COO微乳液粒径随温度升高而增大,而[N_(4444)]Cl和[N_(4444)]Br微乳液则相反。结果表明,温度和离子液体阴离子种类是影响季铵类离子液体成相能力和理化特性的重要因素。该研究能够为离子液体微乳液体系的设计和应用提供理论指导。     

咪唑盐离子液体的微波合成、表征及性质研究

通过微波辐射,在无溶剂的状态下以N-甲基咪唑为原料合成了4种氯化1-烷基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl、[Omim]Cl、[C_12mim]Cl、[C_16mim]Cl)离子液体,并测定了离子液体的表面张力和吸水性能.     

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%。     

室温离子液体辅助制备纳米TiO_2研究进展

评述了离子液体[Bmim][BF4]、[Bmim][PF6]、[C2OHmim]Cl、[C2OHmim][BF4]、[Emim][Tf2N]、[Emim][AcO]、[Acmim]Br等在制备纳米TiO2中的应用。在采用溶胶-凝胶法、水热法、微波辅助法和电化学法制备纳米TiO2时,离子液体可作为溶剂和稳定剂。与其它溶剂相比,在离子液体中制备的纳米TiO2具有更细的粒度以及更好的分散性。指出了离子液体用于制备纳米TiO2存在的问题和今后研究的方向。     

浆粕性质对纤维素/[Bmim]Cl纺丝原液性能的影响

选用棉浆和木浆3种纤维素浆粕为原料,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim] Cl)为溶剂,探讨了浆粕的聚合度(DP)和α-纤维素含量对其在[Bmim] Cl中的溶解情况、纺丝液的流变行为及其纤维性能的影响.结果表明:浆粕的DP和α-纤维素含量越高,其在[Bmim] Cl中完全溶解所需时间就越长;相对于α-纤...     

离子液体辅助微波合成氧化锌自主装微球及其影响因素

以Zn(NO_3)_2·6H_2O为原料,NaOH为碱源,非离子表面活性剂十二胺(DDA)为分散剂,通过咪唑基离子液体([Bmim]R,R=Cl,Br,BF_4,PF_6)辅助微波合成ZnO自主装微球。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段系统研究了样品浓度、DDA添加量、离子液体种类和微波反应时间对样品的结构和形貌的影响。研究表明采用微波加热5~15 min可以制备出六方纤锌矿结构的ZnO自主装微球。添加DDA使微球的组成单元由ZnO纳米棒向层状ZnO转化,微球尺寸也由0.4μm增大至1μm。此外,离子液体的种类对微球的形成也有极大的影响,[Bmim]Cl和[Bmim]Br可以分别获得层状和棒状ZnO组成的微球,相同实验条件下[Bmim]BF_4和[Bmim]PF_6则不利于微球的合成。随着反应时间的增长,微球的尺寸有所长大,室温下微球具有光致发光的性能。     

H2O-CH2Cl2-[Bmim]BF4体系的液液相平衡测定及其关联

采用两步法合成了离子液体[Bmim]BF4,并利用红外光谱、核磁共振、元素分析等手段对所合成的产物进行表征和分析。利用浊点法测定了常压30℃下H2O-CH2Cl2-[Bmim]BF4体系的饱和溶解度曲线和密度曲线并进行了关联,还进一步采用浊点-密度法测定该体系的液液相平衡数据。由实验数结果可以看出:该体系上相以H2O为主,CH2Cl2、[Bmim]BF4的含量很少,下相则以[Bmim]BF4、CH2Cl2为主,H2O的含量很少;随着体系中CH2Cl2含量的增加上相中[Bmim]BF4的含量从0.1665下降到0.1032。由此可见在纯化离子液体[Bmim]BF4时适当地增加CH2Cl2的用量可以减少[Bmim]BF4的损失。采用Othmer-Tobias和Bancroft经验方程对液液相平衡数据进行关联,关联结果不理想;采用Othmer-Tobias经验方程+溶解度方程法对其关联,最大相对误差为4.43%,最大平均相对误差为3.03%,关联精度较高。     

[Bmim]Cl-xAlCl_3催化合成十二烷基苯

采用AlCl3和[Bmim]Cl不同摩尔比的[Bmim]C1-xA1C13离子液体为催化剂,研究了不同条件下1-十二烯与苯的烷基化反应。实验结果表明,以A1Cl3和[Bmim]Cl的摩尔比为2.0([Bmim]Cl-2A1C13)的离子液体为催化剂,在反应温度25℃、反应时间30 min,苯、烯及离子液体的摩尔比为5︰1︰0.03的条件下,正十二烯的转化率可达98.32%,2-LAB的选择性可达36.76%。离子液体和产物可形成易于分离的双液相,简化了催化剂与产物的分离操作。     

离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为，以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时，随着[Bmim]Cl浓度升高，缓蚀效率逐渐增大，当浓度为0.6 mol·L^-1时，缓蚀效率达到最佳值，为90.63%，且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂，SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明，离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上，与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面，阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致，即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用，为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

合成聚α-烯烃离子液体催化剂的研究

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、盐酸三乙胺([Et3NH]Cl)为阳离子,氯化锌和氯化铁为阴离子,合成酸性离子液体催化剂,用于1-己烯齐聚反应研究。结果表明,以[Bmim]Cl为阳离子、ZnCl2为阴离子,催化剂阴阳离子物质的量的比为1.5∶1,并加0.09 mL硫酸改性处理时,即形成[Bmim]Cl-ZnCl2-H2SO4酸性离子液体催化剂体系,此催化剂体系活性和选择性较好,且可循环使用。这为进一步工业化开发酸性离子液体催化合成聚α-烯烃合成油提供了基础数据。     

介孔硅SBA-15对水溶液中咪唑基离子液体的吸附性能研究

本文研究了介孔硅SBA-15对水中咪唑基离子液体[Bmim]Cl和[Bmim]OH的吸附行为。合成的SBA-15具有有序的二维六方介孔结构。研究发现升高温度会使SBA-15对离子液体的吸附量降低,吸附过程是放热过程。25℃下将吸附等温数据进行Langmuir和Freundlich方程线性拟合,相比之下Langmuir模型更适合用来描述SBA-15对两种离子液的吸附行为,SBA-15对[Bmim]Cl和[Bmim]OH最大吸附量分别为336.7和467.3mg·g-1。     

离子液体对乙腈-水共沸物系汽液平衡的影响

选择离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（Bmin[Cl]）作为分离乙腈-水共沸物系的溶剂。在0.101MPa下测定了在离子液体Bmin[Cl]含量为10%、20%和30%时乙腈-水物系的汽液平衡数据。实验结果表明,离子液体Bmin[Cl] 可以提高乙腈对水的相对挥发度,离子液体Bmin[Cl]含量在20%以上时可以消除乙腈-水物系的共沸点。离子液体Bmin[Cl]可以用作分离乙腈-水物系的萃取剂。用改进的Furter方程对数据进行了关联,得到了离子液体Bmin[Cl]对乙腈-水物系的盐效应参数。     

[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系浮选富集水中的磺胺嘧啶

构建了[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系,将其用于浮选富集水中的磺胺嘧啶,并探究了盐含量、离子液体初始加入量、气浮时间、气浮速率以及温度对磺胺嘧啶浮选富集效果的影响。结果表明,在25℃条件下,K_2HPO_4含量为50 g,离子液体用量为4 mL,以40 mL/min为气浮速率,气浮处理40 min后,可以获得较好的浮选富集效果,体系对磺胺嘧啶的气浮效率最高可达89.43%。     

含离子液体的复配表面活性剂微乳液的电导性质

研究了CTAB和TritionX-100复配表面活性剂在氯仿作为溶剂时,增溶离子液体bmimBF(IL)时所形成非水微乳液的电导性质,并且与含水体系的微乳液作了比较,发现两者存在较大的差别.在非水微乳液中,随着离子液体质量分数的增加,体系经历了IL/O型微乳液、双连续相、O/IL微乳液三种状态,并且采用循环伏安法对此结论进行了验证.两种表面活性剂复配后,在IL/O型微乳液阶段电导率随着CTAB的摩尔分数(α)增大而增大,在双连续相和O/IL微乳液阶段,体系的电导率随着α增大而减小.在含水微乳液中,只出现O/W型微乳液,而且随着增溶水质量分数的增加电导率下降.增溶水量一定的情况下,电导率随着α值增大而增大.     

[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系浮选富集水中的磺胺嘧啶

构建了[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系,将其用于浮选富集水中的磺胺嘧啶,并探究了盐含量、离子液体初始加入量、气浮时间、气浮速率以及温度对磺胺嘧啶浮选富集效果的影响。结果表明,在25℃条件下,K_2HPO_4含量为50 g,离子液体用量为4 mL,以40 mL/min为气浮速率,气浮处理40 min后,可以获得较好的浮选富集效果,体系对磺胺嘧啶的气浮效率最高可达89.43%。     

离子液体作用下褐煤与生物质在亚临界水中共液化

选用小麦秸秆和金沟褐煤作为实验原料在间歇式高压反应釜中进行液化实验,考察了不同温度、不同秸秆/煤比例下添加离子液体时小麦秸秆与褐煤共液化产物分布情况及硫的变迁行为。研究结果显示:当小麦秸秆和褐煤在亚临界水中液化时,添加离子液体1-丁基3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl会降低正己烷不溶组分收率,但可以提高气体收率与总转化率。添加[Bmim]Cl后,随着样品中小麦秸秆比例减少,液化油收率、正己烷不溶组分收率、四氢呋喃可溶组分收率、气体收率与总转化率均呈下降趋势。添加 [Bmim]Cl后残渣中硫的相对含量增加,其他产物中硫的相对含量减小;添加 [Bmim]Cl后残渣中有机硫的相对含量以及气相中COS和H₂S含量都随温度升高而增加。     

离子液体催化2-氯噻吩氯甲基化反应研究

以2-氯噻吩、多聚甲醛为原料,以离子液体[C2mim]Br、[C3mim]Br、[C4mim]Br、[C5mim]Br、[C6mim]Br、[C7mim]Br、[C8mim]Br、[C12mim]Br、[Bmim]PF6、[Bmim]BF4、[Bmim]C4F9SO3和[Bmim]Cl为催化剂进行氯甲基化反应,得到产物2-氯-3-氯甲基噻吩。研究表明,离子液体可以促进2-氯噻吩的氯甲基化反应,具有相转移催化剂的效果,并且以[C4mim]Br和[C8mim]Br的催化效果为佳。反应最佳条件为:离子液体[C8mim]Br摩尔分数为5%(相对于2-氯噻吩),温度40℃,反应时间8h,产物产率可达92.1%。     

[NH_2-emim]Br/[Bmim]BF_4离子液体中二氧化碳的电化学还原

以2-溴乙胺氢溴酸和N-甲基咪唑盐为原料合成了氨基功能化离子液体1-(2-胺乙基)-3-甲基咪唑溴盐([NH_2-emim]Br),用~1H NMR和IR对所制备的离子液体进行了表征,测得25℃下[NH_2-emim]Br的黏度26.691 Pa·s、电导率0.1130 m S·cm~(-1),CO_2的溶解饱和度82%(摩尔分数),将不同含量的[NH_2-emim]Br与[Emim]BF_4、[Bmim]BF_4、[Bmim]PF6组成二元复合离子液体,并用于CO_2电化学还原研究,循环伏安研究表明,CO_2在[NH_2-emim]Br(0.5%)-[Bmim]BF_4复合离子液体中的还原峰电位较[Bmim]BF_4正移0.4 V,还原峰电流增大9倍,黏度降低为0.08227 Pa·s,电导率增大至1.317 mS·cm~(-1),是一种较好的CO_2电化学还原离子液体体系。