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。     

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...     

愈创木酚在[C4mim]Cl-H2O中的溶解行为

采用紫外光谱和荧光光谱研究了木质素模型化合物愈创木酚(guaiacol)在[C₄mim]Cl-H₂O体系中的溶解行为。分析了[C₄mim]Cl-H₂O二元体系和[C₄mim]Cl-H₂O-guaiacol三元体系的谱图, 发现在不同[C₄mim]Cl浓度下, 紫外光谱中芳香环的K带与B带的变化不同, 对愈创木酚的溶解影响也不相同;愈创木酚的加入会使[C₄mim]Cl-H₂O出现荧光猝灭现象, 其原因在于愈创木酚与[C₄mim]Cl-H₂O形成氢键, 此弱分子间作用力影响了溶液的光谱行为。     

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。     

纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中的结构动力学特性

开展分子动力学模拟探索不同压力条件下纤维素的基本结构单元--纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[C₄mim]Cl）中的结构动力学特征。研究结果表明,高压环境使二糖分子内氢键网络结构瓦解,二糖与阴阳离子间相互作用增强,形成溶质-溶剂间氢键。借助空间分布函数得到常压及高压环境下二糖分子周围溶剂层分布特征,并通过径向分布函数定量考察了纤维二糖/离子液体体系分子间与分子内的氢键特征,为在化学键水平上认识纤维素在离子液体中溶解机制提供必要的理论基础。     

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%。     

离子液体-水体系循环使用对白松木质素提取的影响

使用氯代丁基咪唑盐离子液体的水溶液分离白松中的木质素。在[C₄min]Cl/H₂O质量比为6∶4,混合液与白松质量比为10∶1,提取温度150℃下,提取白松木质素。离子液体-水可多次循环用于提取白松木质素,溶剂体系循环使用对木屑失重率、木屑残渣综纤维素含量和离子液体木质素提取率均有影响。通过UV和FT-IR分析提取物的结构,并与磨木木素比较,证明提取物中有木质素的特征官能团。通过SEM分析观察提取木质素前后木屑表面的变化,发现提取后木屑表面出现了大量纹孔,纹孔膜消失。     

咪唑类离子液体对木质纤维预水解液的脱毒

针对燃料乙醇生物炼制过程中抑制物对酵母乙醇发酵的抑制作用,以水洗稀酸蒸汽爆破预处理玉米秸秆得到的预水解液为研究对象,采用新型绿色脱毒技术--离子液体进行萃取脱毒,研究比较了两种咪唑类离子液体[烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体[C_nmim][PF₆](n 4,6,8)和烷基咪唑四氟硼酸盐离子液体[C_nmim][BF₄](n 6,8)]对预水解液的萃取性能。结果表明,随着咪唑类离子液体阳离子烷基链长度的增加,离子液体对抑制物的萃取性能下降,具有更强电负性的阴离子为BF₄^-的离子液体比阴离子为PF₆^-的离子液体萃取效率更高。通过比较糖与抑制物的萃取率,最终选择[C₈mim][BF₄]作为预水解液的萃取剂,结果显示其对主要抑制物甲酸、乙酸、5-羟甲基糠醛的萃取率分别为53.22%、47.53%和85.13%,总酚的萃取率为65.05%,而糖的损失率在6%以内。     

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.     

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 ...     

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。     

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。