基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法用于咪唑类离子液体吸收甲苯蒸气

采用基于COSMO-SAC模型的分子筛选方法,对作为甲苯蒸气吸收剂的咪唑类离子液体进行了筛选。建立了100种常见的N,N'-二烷基咪唑阳离子与阴离子构成的咪唑类离子液体的s-谱图,在此基础上计算了303.15 K下离子液体对甲苯的吸收势,并以此为热力学评价标准对吸收剂进行筛选。选取6种离子液体进行甲苯蒸气的吸收实验,通过其饱和吸收量验证此方法的可行性。研究表明,实验和分子筛选结果相吻合。利用Gaussian 09软件进行微观结构分析,计算了离子液体阳离子与甲苯的相互作用能。对进气浓度和进气速度等动力学因素的影响进行探究,在条件为303.15 K、进气浓度为10000 mg·m^-3、进气速度为0.05 m³·h^-1情况下,离子液体对甲苯的初始吸收率高达96.2%。此外,实验验证了离子液体随着重复利用次数的增加,其吸收效果基本不变。     

咪唑类离子液体对苯系挥发性有机物脱除性能的研究

为研究咪唑类离子液体吸收甲苯的性能,考察了甲苯体积分数、吸收温度、N₂进气速度和离子液体流量等对吸收甲苯性能的影响,并评价了离子液体的再生性能。结果表明,[Emim][Tf₂N]、[Bmim][Tf₂N]和[Omim][Tf₂N]这3种离子液体对甲苯的吸收率均在90%以上,且阳离子碳链越长,对甲苯的吸收率越高,3种离子液体对甲苯的吸收率大小为:[Omim][Tf₂N]>[Bmim][Tf₂N]>[Emim][Tf₂N]。甲苯体积分数为3 113μL/L、N₂进气速度为50 mL/min、离子液体流量为15 mL/min和吸收温度为20℃的条件下,离子液体对甲苯的吸收率最高。离子液体在140℃、5 066 Pa下干燥再生5次后性能基本稳定。     

咪唑类离子液体的合成及其对氯苯的吸收-解吸性能研究

以溴代正丁烷、Ⅳ甲基咪唑为原料,合成了咪唑类离子液体1丁基3甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim] PF6)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim] BF4),通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了离子液体结构;以离子液体为吸收剂进行氯苯气体吸收实验,考察了吸收温度、吸收时间、进气氯苯浓度等对离子液体吸收氯苯气体性能的影响...     

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

基于COSMO-RS方法筛选离子液体用于焦油脱除

焦油的脱除是生物质气化规模化应用的难题。离子液体具有饱和蒸气压低、分子结构可设计等优势,在催化和吸收领域有广泛的应用前景,但在脱除焦油方面鲜有探索。以改进的COSMO-RS方法为基础,借助COSMOtherm软件推算离子液体对苯、甲苯、苯酚和萘等焦油模拟物的无限稀释活度系数。并进一步通过偏摩尔过量焓验证以上筛选结果。结果表明,优选的两取代基咪唑类离子液体对四种焦油模拟物的无限稀释活度系数值主要分布在0.4~1之间,预计具有良好的吸收性能。当阴离子相同时,两取代基咪唑阳离子随着R₁位置烷基侧链的增长吸收性能变好,其中[C₈MIM][NTf₂]表现出了较佳性能,吸收苯、甲苯和萘的γ^∞分别为0.95、1.24和1.36,但此时离子液体黏度较大;对于苯酚体系,[BF₄]^-阴离子性能较佳。     

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐对CO_2吸收的应用研究

利用静态吸收法研究了体系温度、初始压强和离子液体质量分数对亲水性离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐[1-NH2-C3mim][Br]吸收CO2的影响。优化的吸收工艺条件为:离子液体的质量分数50%,体系温度303.15 K,体系初始压强为165.64 kPa。同时,文中摸索了吸收剂的"两段式"真空再生条件,第1段再生温度321.15 K,30min,第2段再生温度343.15 K,10 min,结果表明:该离子液体吸收CO2吸收效果良好,并且再生后的离子液体,吸收性能稳定不变,可反复使用。     

离子液体在SO_2脱除中的研究进展

在分析了几类常见的离子液体吸收气体SO_2研究的基础上,针对现有物理化学吸收型离子液体存在的与SO_2结合力强、解析条件苛刻的缺点,重点介绍了新型的脱硫离子液体——醚基功能化咪唑类离子液体,该类离子液体是在物理吸收型咪唑类离子液体阳离子上引入醚基,醚基中的O易对SO_2中的S形成物理的作用力,可以通过增加醚基功能基团的数量形成多吸收位以增加吸收量,且再生条件温和。还对离子液体脱硫过程中的影响因素进行了分析和综述。     

表面活性剂吸收法治理甲苯废气的中试实验

采用添加表面活性剂的填料塔来吸收治理甲苯废气，探讨了水-吸收剂的吸收机理，筛选出适合吸收甲苯的表面活性剂。考察了喷淋量、入口废气中的甲苯浓度和表面活性剂添加量这3个因素对甲苯去除率的影响。通过实验分析所得到的结果表明，对甲苯来说表面活性剂对去除率的影响最大，喷淋液体流量次之，入口浓度的影响最小。当条件满足时，最高去除效率可以达到90．6％(质量)，甲苯废气可以达标排放。     

芳烃-环丁砜二元液体摩尔过量体积的测定研究

采用M.K.Kumaran等人改进的倾斜式稀释膨胀计,测定了在1大气压,303.15K、313.15K及323.15K状况下,苯-环丁砜的摩尔过量体积和303.15K、313.15K状况下甲苯-环丁砜二元液体全浓度内的摩尔过量体积。并用Redlich-Kister方程进行了关联计算。     

几种典型咪唑类离子液体的红外光谱研究

筛选并纯化了几种典型的咪唑类离子液体,包括1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。在完成红外光谱测定的基础上,对这些离子液体的化学结构和红外吸收规律进行了系统的分析。实验结果表明,红外光谱中吸收峰的位置和形状与离子液体的结构一致,可以通过红外光谱对离子液体进行精确的定性研究。有关内容对咪唑类离子液体的研究和应用将起到一定的推动作用。     

负载[APMIm][Br]离子液体吸收CO_2的性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm][Br])离子液体通过化学反应捕集CO2。采用浸渍-蒸发将[APMIm][Br]离子液体负载在硅胶表面,通过比表面孔隙吸附测定仪、热重分析仪(TGA)对吸收剂的结构与性能进行研究,负载量为10%~50%,温度为303.15~323.15 K,CO2浓度分别为10%、30%、50%。结果表明:硅胶表面的离子液体薄膜厚度达到86 nm(负载40%)时,具有最快的吸收速率,且受CO2浓度和温度变化的影响较小,平衡吸收量在50%CO2体系中达到理论吸收量的80%,随着温度的升高而降低,当负载量为50%时,膜厚增加到230 nm,导致吸收速率和平衡吸收量大幅度下降。值得注意的是:负载离子液体吸收剂在循环使用3次之后,结构与性能均保持不变,表现出一定的工业运用前景。     

负载[APMIm][Br]离子液体吸收CO2的性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐（[APMIm][Br]）离子液体通过化学反应捕集CO₂。采用浸渍-蒸发将[APMIm][Br]离子液体负载在硅胶表面,通过比表面孔隙吸附测定仪、热重分析仪（TGA）对吸收剂的结构与性能进行研究,负载量为10%～50%,温度为303.15～323.15 K,CO₂浓度分别为10%、30%、50%。结果表明：硅胶表面的离子液体薄膜厚度达到86 nm（负载40%）时,具有最快的吸收速率,且受CO₂浓度和温度变化的影响较小,平衡吸收量在50% CO₂体系中达到理论吸收量的80%,随着温度的升高而降低,当负载量为50%时,膜厚增加到230 nm,导致吸收速率和平衡吸收量大幅度下降。值得注意的是：负载离子液体吸收剂在循环使用3次之后,结构与性能均保持不变,表现出一定的工业运用前景。     

一种新型甲苯吸收剂的复配及性能评价

实验采用吸收法系统研究了矿物油、植物调和油及二者按不同比例复配后的新型吸收剂对甲苯吸收效率、吸收饱和时间及饱和吸收量的影响。结果表明,矿物油和植物调和油对甲苯的初始吸收效率均可达到95%以上,但其相应地饱和吸收时间分别仅为155 min和145 min,且最大饱和吸收量分别为10.2,6.0 mg/g;而经不同比例复配后的新型吸收剂的初始阶段饱和吸收量却下降至89%～93%,当甲苯的吸入浓度为4 000 mg/m~3时,其饱和吸收时间和最大饱和吸收量却分别增加至305 min和13.62 mg/g。经实验对甲苯整体吸附性能研究,三者综合吸收效果为:新型吸收剂矿物油植物调和油。     

生物滴滤塔处理甲硫醚气体动力学模型的研究

在生物滴滤塔内描述宏观动力学,建立塔内甲硫醚的浓度分布和降解理论模型,结合实验对建立的模型进行验证,得到K_m=18.7 g·m~(-3),ν_(max)=112.1 g·m~(-3)·h~(-1)。当进气浓度为10~100 g·m~(-3)时,随进气浓度的增加出气浓度逐渐增加,甲硫醚去除率逐渐下降,随着填料高度的增加,气体浓度不断减小,模型预测结果与实验结果差值增加。在进气流量为1~15 L·min~(-1)时,随进气流量的增加,甲硫醚的去除率降低,实验与模型预测结果基本一致,进气流量增加两者误差在5%内波动。     

溴咪唑类离子液体与双酚A相互作用的理论研究

采用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT),在CAM-B3LYP/6-31++G**水平上研究了医药材料中双酚A(Bisphenol,BPA)及其与溴咪唑类离子液体([Cnmin,n=2,4,6,8]Br)形成的复合物的稳定构型和相互作用,并对稳定构型的红外和紫外可见光谱进行了计算研究。计算结果表明,BPA与溴咪唑类离子液体形成的复合物随着阳离子咪唑环上碳链的增加,形成的复合物越稳定。溴咪唑类离子液体产生的最大吸收峰由咪唑环上与两个N原子相邻的C-H伸缩振动产生;BPA与溴咪唑类离子液体复合物的红外最大吸收峰则主要由BPA环上的氧氢键伸缩振动产生。在紫外可见光谱范围内,[Cnmin,n=2,4,6,8]Br-BPA复合物均存在一个特征吸收峰,随着咪唑环上碳链的增加,最大吸收峰蓝移。     

离子液体-水复配吸收剂捕获CO2性能

基于绿色合成方法制备出亲水性离子液体(ILs)[NH₂-C₃mim][Br],从有效降低CO₂吸收-解吸操作成本出发,采用ILs-H₂O复配吸收剂,开展了常温加压CO₂吸收及吸收剂常温减压解吸再生实验。结果表明,比CO₂吸收量(基于复配吸收剂或离子液体组分)随复配吸收剂中ILs组分浓度而变;吸收初期,CO₂吸收速率随吸收剂配比变化显著;以CO₂高吸收率和吸收剂低成本为目标,优选出新型水基复配吸收剂(离子液体与水质量比为1.38:1)。分别以水基离子溶液、改良热钾碱液和活化复配醇胺液为吸收剂,在自行搭建的超重力场强化吸收-连续逆流接触(加热或减压)解吸再生台架实验装置上进行了CO₂捕获与吸收剂再生连续化实验。结果表明,在超重力场作用下,改良热钾碱液和活化复配醇胺液对CO₂有较好的捕获,吸收率分别在98%、96%和90%以上,3种吸收剂经加热或减压解吸再生后均可循环回用,水基离子溶液吸收剂在常温减压下解吸更具有实际可操作性。     

两种咪唑离子液体的合成研究

离子液体是由阴阳离子组成的化合物。咪唑类离子液体是一类常用的离子液体,也是目前研究最为广泛的离子液体。本文以一种简便、高效、经济的方式合成了两种溴代咪唑离子液体。通过简单的衍生,又得到了两种巯基取代的咪唑类离子液体。     

基于QSAR方法的离子液体毒性预测

离子液体因其极低的蒸气压、独特的溶解催化性能而备受关注,在许多领域展现出良好的应用潜力。但实现离子液体的工业化,离子液体的潜在毒性及环境影响也是重要的指标。针对离子液体的毒性性质,采用启发式算法筛选了5个影响离子液体毒性的关键参数,以离子液体对大肠杆菌（E. coil）毒性数据 MIC值作为研究对象,建立了40种咪唑类离子液体的定量结构-活性相关（QSAR）预测模型,使用外部测试集对模型进行了外部验证。结果表明,该模型具有良好的可靠性,可用于咪唑类离子液体的毒性预测。     

基于QSAR方法的离子液体毒性预测

离子液体因其极低的蒸气压、独特的溶解催化性能而备受关注,在许多领域展现出良好的应用潜力。但实现离子液体的工业化,离子液体的潜在毒性及环境影响也是重要的指标。针对离子液体的毒性性质,采用启发式算法筛选了5个影响离子液体毒性的关键参数,以离子液体对大肠杆菌(E.coil)毒性数据MIC值作为研究对象,建立了40种咪唑类离子液体的定量结构-活性相关(QSAR)预测模型,使用外部测试集对模型进行了外部验证。结果表明,该模型具有良好的可靠性,可用于咪唑类离子液体的毒性预测。