固载离子液体聚合物的二氧化碳吸附行为研究

采用溶液聚合法,将1-烯丙基三丁基膦双三氟甲烷磺酰亚胺盐离子液体聚合物固载在空白硅胶上,并对硅胶固载离子液体聚合物进行了FTIR红外光谱和CO2吸附性能检测。研究了温度、压力和孔径分布等对CO2吸附选择性的影响,并计算了其CO2吸附热力学参数。结果表明:相比于空白硅胶,采用溶液聚合法制备的固载离子液体聚合物具有发达的孔结构,且这种差异在孔径分布为0.5~0.6nm时表现更加明显;制备的吸附剂在常温高压条件下表现出良好的吸附性能,且对CO2/N2具有较高选择性;该固载离子液体聚合物的吸附为放热反应,且为自发的物理吸附过程。     

硅胶固载咪唑离子液体的制备及二氧化碳吸附性能

分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法将1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体固载在A型和B型硅胶上,并对硅胶固载离子液体样品进行了FTIR、SEM、元素分析和CO2吸附表征。研究了负载方法、离子液体负载量、孔径分布等对CO2吸附性能的影响。结果表明:采用溶胶-凝胶法固载的离子液体负载量远远大于浸渍法的;制备的吸附剂均具有发达的微孔结构,且在0.4～0.8 nm有连续的分布;浸渍法制备的硅胶固载离子液体的CO2吸附性能较优,在273 K、0.1 MPa时,A型硅胶浸渍离子液体和乙醇混合液样品的CO2吸附量达1.92%。     

1-丁基-3-甲基咪唑离子液体浸渍硅胶吸附CO2的研究

采用浸渍法将1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([BMIM]BF4)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([BMIM]PF6)离子液体负载在A型硅胶上,并对负载样品进行了FTIR和CO2吸附表征.研究了不同阴离子种类、离子液体负载量、孔径分布等对CO2吸附性能的影响.结果表明:浸渍法制备的硅胶固载离子液体具有发达的微孔结构,且在0.4 ～ 0.8 nm有连续的分布;对于硅胶负载[BMIM]PF6,离子液体用量对CO2吸附能力的影响并不十分显著;硅胶负载[BMIM]PF6比[BMIM]BF4具有更好的CO2吸附性能,在273 K、0.1 MPa时,浸渍[BMIM]PF6样品的CO2吸附量达到3.68wt％.     

咪唑类离子液体微胶囊的CO_2吸附和扩散行为

采用高速剪切法,制备微胶囊型固载咪唑类离子液体,研究离子液体微胶囊的微观结构、CO_2吸附量、CO_2/N2选择性、稳定性以及CO_2的扩散行为。结果表明,制备的离子液体微胶囊结构完整,且微观结构的完整性和粒径是影响CO_2吸附量的主要因素。在0. 1 MPa和298 K下,气相硅胶含量24%、离子液体58. 46%、水含量8. 77%、乙二醇含量8. 77%的样品BCE24-11,其CO_2吸附量为3. 41%,达吸附平衡仅30 min,CO_2/N2选择性为17. 05,稳定性和循环使用性较好;与纯离子液体的扩散系数值(10-11m2/s)相比较,微胶囊型结构的固载离子液体具有更快的CO_2的扩散速率。     

咪唑类离子液体微胶囊的CO_2吸附和扩散行为

采用高速剪切法,制备微胶囊型固载咪唑类离子液体,研究离子液体微胶囊的微观结构、CO_2吸附量、CO_2/N2选择性、稳定性以及CO_2的扩散行为。结果表明,制备的离子液体微胶囊结构完整,且微观结构的完整性和粒径是影响CO_2吸附量的主要因素。在0. 1 MPa和298 K下,气相硅胶含量24%、离子液体58. 46%、水含量8. 77%、乙二醇含量8. 77%的样品BCE24-11,其CO_2吸附量为3. 41%,达吸附平衡仅30 min,CO_2/N2选择性为17. 05,稳定性和循环使用性较好;与纯离子液体的扩散系数值(10-11m2/s)相比较,微胶囊型结构的固载离子液体具有更快的CO_2的扩散速率。     

固载化离子液体的制备及其在催化加氢反应中的应用研究进展

固载化离子液体是近年来出现的一类新型材料,基于固载化离子液体而发展的固载离子液体相催化的概念融合了离子液体优良的溶解性和载体材料的高比表面积的优点,不但减少了离子液体的用量,而且提高了催化反应的活性和选择性,是近年来离子液体领域的研究热点之一。本文较全面系统地介绍了制备固载化离子液体的方法:浸渍法、化学键合法、键合-浸渍法、溶胶-凝胶法以及聚合法,并对上述各种固载方法的优缺点进行了比较;综述了以硅胶、介孔材料、聚合物、碳材料、磁性材料以及新型材料等为载体的固载化离子液体在催化加氢反应中的应用,特别是将固载离子液体相催化与传统的离子液体两相催化和多相催化进行了对比,突出了固载离子液体相催化在催化活性、选择性和催化剂分离回收等方面的优势;最后对固载离子液体相催化目前存在的主要问题以及未来的发展进行了总结。     

ATRP法接枝卤胺分子制备纤维素共聚物抗菌材料

以氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)离子液体为溶剂,采用原子转移自由基聚合法(ATRP)在微晶纤维素上接枝功能单体N-羟甲基丙烯酰胺,制备了卤胺化合物中间体,应用卤化法将接枝共聚物中的N—H转化为N—Cl键获得具有抗菌性的共聚物材料,并对其抗菌性能进行研究。通过FT-IR、1H NMR、SEM以及抗菌测试等分析手段表征分析了聚合物的结构、表面形貌和抗菌性能等。结果表明该工艺合成了纤维素接枝N-羟甲基丙烯酰胺共聚物,接枝后表面明显变得粗糙,有利于材料与细菌的接触进而充分发挥其抗菌性能,制备的材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出良好抗菌性能,在抗菌材料领域具有较好的应用前景。     

超临界流体沉积制备[Emim][BF4]支撑型离子液体膜及其气体分离性能

为了进一步提高支撑型离子液体膜的制备效率及其CO2气体分离性能,将离子液体[Emim][BF4]以超临界流体沉积法负载到非对称的Al2O3支撑体内,制备了一系列支撑型离子液体膜,分别测定了CO2和N2两种纯气体在其中的渗透率,探究了制备参数(沉积时间、离子液体加入量和共溶剂加入量)对膜性能的影响规律。结果表明,基于[Emim][BF4]制备支撑型离子液体膜时,制备效率高且成品性能好。在最佳制备条件(沉积时间1 h、离子液体加入量1.875 mg/mL和共溶剂加入量11.25vol%)下所制得的支撑型离子液体膜的离子液体的负载量为2.6 mg/g,CO2和N2的渗透率分别为6.4和0.14 GPU,CO2/N2选择性为45.3。该支撑型离子液体膜既接近[Emim][BF4]的理论选择性上限,又达到了Robeson上限,同时具有良好的CO2气体渗透率和CO2/N2选择性。通过对比基于其他三种离子液体的支撑型离子液体膜的制备工艺和成品性能,发现在超临界流体沉积法中,用表面张力更大的离子液体并提高其在超临界流体中的浓度有利于大幅提升制备效率,其中离子液体浓度主要由其种类、加入量和共溶剂加入量等因素决定。选用低黏度和高CO2/N2溶解选择性的离子液体有利于提升支撑型离子液体膜的气体分离性能。     

种子溶胀法制备多孔离子液体聚合物

采用种子溶胀法合成了两种多孔离子液体聚合物--1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与丙烯腈单体配比为70:3哄聚物和聚苄乙基三甲基铵四氟硼酸盐,并对离子液体聚合物样品进行了FTIB、SEM和CO2吸附表征.研究了溶胀剂种类和用量对聚合物产率的影响.测定了CO2在多孔聚合物吸附剂上的吸附平衡数据.结果表明:对于多孔咪唑类聚...     

制备条件对自由基聚合固载酸性离子液体催化性能的影响

利用改性的巯基硅胶与乙烯基咪唑类酸性离子液体发生自由基聚合反应制备固载酸性离子液体催化剂[（CH2）3SO3HVIm]HSO4/硅胶.考察聚合温度、离子液体单体量和聚合反应时间的变化对所制备催化剂催化性能的影响,并用红外光谱（FT-IR）、热重/差示扫描量热分析（TG/DSC）等对催化剂进行表征.结果表明：聚合温度60℃、每g巯基硅胶载体固载离子液体单体10mmol、聚合反应时间30h时合成的催化剂催化效果最佳.同时,将最佳条件下制备的催化剂应用于一系列羧酸与醇的酯化反应,酯收率大于87%.     

Low-pressure CO2 sorption in ammonium-based poly(ionic liquid)s

Ammonium-based ionic liquid monomers and their corresponding polymers [poly(ionic liquid)s] are synthesized and characterized for CO₂ sorption. The polymers have much higher CO₂ sorption capacities than the room-temperature ionic liquids and imidazolium-based poly(ionic liquid)s. For example, P[VBTMA][PF₆] with polystyrene backbone has a CO₂ sorption capacity of 10.67 mol%. The CO₂ sorption is selective over N₂ and O₂. The effects of cation, backbone, substituent, anion and crosslinking on CO₂ sorption are discussed. The sorption mechanism study indicates that CO₂ sorption by the poly(ionic liquid)s is a bulk and surface phenomenon.     

Adsorption separation of CO2, CH4 and N2 on β-zeolite with different SiO2/Al2O3 ratios

采用体积法在273 K和303 K温度下对CO2、CH4和N2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附分离性能进行了研究。实验结果表明,Langmuir-Freundlich模型能够较好地拟合吸附实验数据;同一样品上,CO2的吸附量要大于CH4和N2的吸附量;随着硅铝比的减小CO2的吸附量增加,而硅/铝比对CH4和N2的吸附量的影响较小。通过结合Virial方程计算CO2、CH4和N2在不同硅/铝比β沸石上的亨利定律常数和吸附选择性,发现所研究样品对CO2/CH4和CO2/N2均具有很高的吸附选择性,随着样品硅/铝比的减小,CO2/CH4和CO2/N2的吸附选择性显著增加,说明较低硅/铝比β沸石有利于分离CO2。用Clausius-Clapeyron方程求得CO2、CH4和N2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附热与吸附量无关,表明β沸石是一种表面势场均匀的吸附剂。     

酰胺功能化SBA-15对铀(Ⅵ)的吸附研究

本研究将1-[3-(三甲氧基硅烷)丙基]脲基团嫁接在介孔材料SBA-15上,在15℃下实验研究了pH值、离子强度、时间对该材料对铀吸附的影响。介孔材料经过XRD,N2吸附脱附进行表征。结果表明,该材料对UO22+的吸附受pH值、离子强度影响较大,材料对铀酰离子吸附模型符合Langmuir模型,吸附容量达78 mg/mL。     

基团贡献法预测含极性基团离子液体对气体的溶解选择性

室温离子液体是一种“绿色溶剂”,具有独特的气体溶解选择性.基于正规溶液理论,根据文献发表的常规咪唑盐离子液体对不同气体的溶解度数据,结合基团贡献法预测了常压下CO2、CH4、N2、CO在含氰基、醚键等极性基团的咪唑盐离子液体中的亨利系数,进而得到不同气体在该类离子液体中的溶解选择性.结果表明,极性基团的引入有助于提高咪...     

Synthesis and Evaluation of Uniformly Sized Synephrine-Imprinted Microparticles Prepared by Precipitation Polymerization

Uniformly sized synephrine molecularly imprinted polymer (MIP) microparticles were prepared via precipitation polymerization. The presence of the template, the amount of monomer, crosslinker, and porogenic solvent could affect the size distribution and morphology of the polymers. The pseudo-second-order kinetic model could provide a better correlation for the adsorption than the pseudo-first-order model. The intraparticle diffusion study showed that the sorption involved intraparticle diffusion, but that was not the only rate-controlling step. The equilibrium data better fit the Freundlich model than the Langmuir model. The Scatchard plot of MIPs revealed MIPs had two groups of sites with different affinities. Subsequent recognition selectivity experiments demonstrated preferential structural selectivity for synephrine with respect to other structurally similar compounds (i.e., octopamine and tyramine). Compared with the bulk MIP of SYN, the SYN MIP microparticles in this work had higher adsorption selectivity and capacity due to their smaller particle sizes; moreover, the precipitation polymerization was time-saving due to not using a crash-and-sieve process.     

Ion imprinted polymers for the selective extraction of silver(I) ions in aqueous media: Kinetic modeling and isotherm studies

Ion imprinted polymers (IIPs) for selective extraction of Ag(I) ions from aqueous solution were synthesized by a precipitation polymerization method using two functional monomers, 4-vinyl pyridine (4-VP) and 1-vinyl imidazole (1-VID), and N,N-ethylene bisacrylamide (EBAm) as the cross linker. Batch adsorption experiments were carried out as a function of Ag(I) imprinted polymer amount, agitation time, pH and initial Ag(I) concentration. The kinetic studies indicated that pseudo-second-order kinetic model best describes the adsorption behavior, while the adsorption data correlated well with the Langmuir isotherm. Furthermore the selectivity studies revealed that the ion imprinted polymers had a higher absorption capacity and a higher selectivity, for the Ag(I) ions, than the control polymers.     

离子液体自模板合成多孔碳氮材料及其对二氧化碳的吸附

以多种氰基离子液体为前驱体，采用高温碳化法直接制备多孔碳氮材料，系统考察了离子液体前驱体阳离子结构、阴离子种类及合成条件等因素对碳化材料比表面积、氮元素含量及氮种类的影响，并研究其对CO2的吸附性能。结果表明，阴离子在聚合过程中起模板剂的作用。合成材料主要呈介孔结构，比表面积最高达732.6 m2/g，氮含量最高为9.9wt%，在温度25℃、压力1.8 MPa条件下，CO2的吸附量最高达20.9wt%。多孔碳氮材料经180℃真空加热后可完全脱附再生，再生稳定性良好。     

［C8 mim］PF6 and HDEHP doped hybrid materials for Ce(Ⅲ) extraction

利用溶胶-凝胶法将［C₈ mim］PF₆和二（2-乙基己基）磷酸（HDEHP）固定在固体硅胶复合材料上。离子液体［C₈ mim］PF₆在反应过程中作为溶剂,为HDEHP提供了一个可以扩散的介质。复合材料对Ce(Ⅲ)的萃取主要取决于HDEHP与金属离子的络合作用。首先利用SEM和红外表征了复合材料的表面形貌和化学成分,然后研究了复合材料对金属离子Ce(Ⅲ)的吸附性能。考察了不同复合材料、振荡时间对Ce(Ⅲ)吸附性能的影响。结果表明,该复合材料对Ce(Ⅲ)有较好的萃取效果。用硅的复合材料进行金属离子的固液萃取可以是一种有效的方法。