乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐物系等压汽液相平衡数据的测定与关联

在101.3 k Pa下,用改进的Othmer釜测定了乙酸乙酯-乙腈-1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF_6)三组分物系的等压汽液相平衡数据,并应用NRTL模型对汽液相平衡的数据进行了关联。实验结果表明,[OMIM]PF_6对乙酸乙酯有明显的盐析效应;离子液体的加入使乙酸乙酯-乙腈二组分物系的汽液平衡曲线发生偏离,离子液体加入量越大,偏离程度越大;乙酸乙酯-乙腈-[OMIM]PF_6三组分物系乙酸乙酯的汽相摩尔分数的实验值与计算值的绝对平均偏差为0.004,温度平均偏差为0.4 K。     

[C_4mim]Br/ZnCl_2离子液体脱除油品中的氮化物

合成金属基离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2,采用红外光谱及核磁共振氢谱表征其结构,并对该离子液体的酸性特征及热稳定性进行考察。分别采用喹啉模型油和吲哚模型油考察该离子液体的脱氮性能,在萃取温度40℃、剂/油质量比1/7、萃取时间30min、沉降时间2h的条件下,离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2对喹啉和吲哚的脱除率分别为99.42%、82.19%。且该离子液体经回收重复使用5次后,碱氮脱除率仍能达到93.93%。在萃取温度40℃、萃取时间30min、沉降时间2h、剂/油质量比1/1的条件下,离子液体[C_4mim]Br/ZnCl_2对抚顺页岩油柴油中氮化物也具有一定的脱除效果,总氮和碱氮脱除率分别可达77%、88%。     

催化裂化柴油馏分在离子液体中扩散行为的分子动力学模拟研究

为了研究催化裂化柴油馏分烃分子在离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C6mim][BF4])中的扩散行为,采用分子模拟方法,以烃分子/[C6mim][BF4]共混模型体系为研究对象,计算不同烃分子在[C6mim][BF4]体系中的均方位移,分析烃分子与[C6mim][BF4]的相互作用,并讨论烃分子尺寸对共混体系自由体积分数的影响。结果表明：饱和烃分子比芳烃分子更容易在[C6mim][BF4]体系中进行扩散;饱和烃分子与[C6mim][BF4]的相互作用以范德华作用为主;随着芳烃环数增多,芳烃分子与[C6mim][BF4]的静电作用逐渐增强,对于三环芳烃,静电作用是其与[C6mim][BF4]间的主要相互作用。分子体积越小、与离子液体相互作用越强的烃分子对应的共混体系自由体积分数越小。     

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中PCl5催化的两相贝克曼重排反应

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])离子液体与甲苯组成的两相体系中，以PCI5为催化剂，实现了由环已酮肟制备已内酰胺的高效、高选择性液相贝克曼重排反应。该两相体系有利于实现反应控制和体系取热。分别考察了环已酮肟用量、PCI5用量、离子液体体积、反应温度和反应时间对环已酮肟转化率、已内酰胺选择性和PCIs的催化转化数的影响。优化的重排反应条件是：2．0mL[bmim][PF6]／5．00mL甲苯，0．405 g PCI5，10．0mmol环已酮肟，80℃，反应时间10～30mim。在此条件下，环已酮肟转化率达99．72％，己内酰胺选择性达98．90％，PCI5的催化转化数达5．14。99．5％以上的已内酰胺在离子液体相。     

咪唑类功能化离子液体在燃油脱硫中的应用研究

利用合成的四种咪唑类功能化离子液体,1-丁基-3-甲基氯代咪唑(BMIm)Cl、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐(BMIm)BF_4、1-丁基-3-甲基咪唑氟磷酸盐(BMIm)PF_6、1-丁基-3-甲基硝酸咪唑(BMIm)NO_3,进行了燃油萃取脱硫的应用研究。结果表明,四种离子液体对燃油均有不同程度的脱硫能力,且脱硫能力为:(BMIm)C1(BMIm)BF_4(BMIm)PF_6(BMIm)NO_3,其中(BMIm)Cl的最佳脱硫温度为50℃,使用过的离子液体通过真空加热或用四氯化碳反萃取再生,累积脱硫率达到76.8%。     

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴水溶液中二氧化碳水合物的生成特性

在可视化高压低温测试系统中,研究了吸收CO2的功能型离子液体1-氨丙基-3-甲基咪唑溴([APMim][Br])水溶液中CO2水合物的生成特性,在273.15~283.15 K、1.0~4.5 MPa下,获得了不同含量的[APMim][Br]水溶液中CO2水合物-[APMim][Br]水溶液-CO2气体三相和CO2水合物-[APMim][Br]水溶液-CO2气体-液态CO2四相相平衡数据。实验结果表明,当[APMim][Br]水溶液中[APMim][Br]含量达35%(w)时,CO2水合物仍可生成,形成[APMim][Br]吸收CO2和气体水合物固定CO2的双重体系。与纯水相比,[APMim][Br]水溶液中CO2水合物生成的温度较低、生成压力较高,说明[APMim][Br]对CO2水合物的生成有一定抑制作用。基于离子液体水溶液缔合特性的活度系数模型理论,对[APMim][Br]水溶液中CO2水合物的相平衡特性进行了计算,实验值和计算值有很好的一致性,平均相对误差为1.6%。     

1-苄基-4-甲基吡啶盐离子液体的合成及其电导性能的研究

以4-甲基吡啶和苄基溴为原料,采用直接合成法和阴离子交换法分别合成了溴化1-苄基-4-甲基吡啶([BMPy].Br)、1-苄基-4-甲基吡啶四氟硼酸盐([BMPy]BF4)和1-苄基-4-甲基吡啶六氟磷酸盐([BMPy]PF6)3种吡啶盐离子液体;分别对3种离子液体进行了元素分析、DSC分析、溶解性能和电导性能的测定。实验结果表明,3种离子液体的熔点较高且具有较高的热稳定性,热稳定性由高到低的顺序为:[BMPy]PF6≈[BMPy]BF4>[BMPy]Br。3种离子液体在极性不同的溶剂中具有不同的溶解性能;在10-5～10-4mol/L的浓度范围内其电导率均随温度的升高和浓度的增加而增大;溶剂不同,离子液体的解离-缔合状态不同,电导性能有很大差别;[BMPy]Br在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中的极限电导率最大,表明其在DMF溶液中离解成阴、阳离子的能力最强;3种离子液体的电导率随温度的变化均符合Arrhenius公式。     

[bmim]PF_6促进氨基硫脲和甲酸的缩合反应

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF_6)为反应促进剂和溶剂,对氨基硫脲与甲酸的缩合反应进行了研究,最佳反应条件为:n(氨基硫脲):n(甲酸)=1:2.0,反应时间2 h,反应温度70℃,离子液体用量2 mL,收率97.2%。与无机酸催化氨基硫脲与甲酸的缩合反应相比,该法反应条件温和,反应时间短,收率高,易分离,且离子液体可循环使用。     

离子液体萃取脱硫的研究

合成了一系列离子液体用于模拟油的萃取脱硫实验,考察了不同离子液体及其与模拟油的质量比、反应温度和反应时间等因素对模拟油萃取脱硫效果的影响。实验结果表明,离子液体1-丁基-3-乙基咪唑氯盐([BEIM]Cl)的萃取脱硫效果明显优于其他离子液体。当以[BEIM]Cl为萃取剂时,萃取脱硫的最优条件为:[BEIM]Cl与模拟油的质量比1.0,萃取温度30℃,萃取时间30min。在此条件下,单级脱硫率可达52.02%;经5级脱硫后,总脱硫率高达96.56%。采用溶剂反萃取法对[BEIM]Cl进行了再生,再生后[BEIM]Cl的脱硫率可达新鲜[BEIM]Cl的95%。     

填料塔离子液体气相内脱水实验研究

以1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMim][Ac])离子液体为吸收剂,用空气和水蒸气的混合气模拟含水湿气,在θ金属网环填料塔中进行脱水实验。探究了离子液体流量、液体含水量、液体温度、空气流量以及进气含水量对脱水效果的影响,获得了最佳实验参数条件。实验结果表明,气体露点降随液体流量和进气含水量的增加而增大,随液体含水量、液体温度和空气流量的增加而减小。在液体流量9L/h、气体流量1m~3/h、液体中水质量分数1%、湿气中水质量浓度18.26g/m~3、温度20℃的条件下,气体露点降在40℃以上,干气露点低于-20℃,取得了良好的脱水效果,在工业气体脱水、室内空气干燥等领域展现出良好的应用前景。     

[C4mim]HSO4离子液体脱除页岩油柴油馏分中氮化物的研究

合成了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体,并以氮含量高的抚顺页岩油柴油为原料考察其脱氮性能。分别研究了温度、油/IL质量比、水/IL、反应时间、沉降时间等因素对总氮和碱性氮脱除效率的影响。试验结果表明：该离子液体具有较好的脱氮性能,在抽提温度30℃、油剂质量比7:1、水剂质量比2:1、抽提时间20min、沉降时间2h的条件下,碱氮和总氮脱除率分别为90%、71%,且离子液体回用5次,其碱氮脱除率仍可达到74%。     

溶剂体系对壬二酸合成的影响

在两类离子液体([bmim]BF_4与[bmim]PF_6)及异丙醇或无溶剂等条件下考察了壬二酸合成中的溶剂效应,并采用过氧化氢氧化油酸经二步反应合成了壬二酸。结果表明,[bmim]PF_6是合成壬二酸的最好溶剂。第一步较佳反应条件为:反应温度60℃,n(油酸)∶n(过氧化氢)∶n(钨酸)∶n(溶剂)=1.0∶3.0∶0.04∶1.24,反应时间1 h;第二步较佳反应条件为:m(中间产物):m(过氧乙酸)=1∶4,反应温度90℃,反应时间3 h。壬二酸收率为39%,熔点104～105.3℃,纯度达98%。     

三乙烯二胺类离子液体的合成及其用于脱除非碱性氮

以三乙烯二胺为原料,通过两步法合成了五种不同阴离子结构的双核酸性离子液体,采用FTIR,1HNMR,UV-vis等手段对离子液体的结构和性质进行了表征;将三乙烯二胺类离子液体应用于油品脱氮,考察了剂水质量比、萃取温度、萃取时间、静置时间、剂油质量比对脱除非碱性氮化合物吲哚的影响,并研究了离子液体的回用性能。实验结果表明,在剂油质量比1∶10、剂水质量比1∶0、萃取温度40℃、萃取时间1.0h、静置时间20min条件下,三乙烯二胺类双核硫酸离子液体对吲哚的脱除率可达74.0%;离子液体重复使用五次,脱除率未发生明显下降。三乙烯二胺价格低廉,且该离子液体合成工艺简单,因此具有良好的应用前景。     

树状多磺酸钠的溶液性质及其对苯甲酸的增溶性

以端基为8个丙烯酸酯双键的树状化合物和亚硫酸氢钠为原料合成了树状多磺酸钠(PSS)。研究了PSS的溶液性质,测定了PSS对苯甲酸的增溶性。实验结果表明,当PSS溶液pH=1.5～12.0,w(PSS)=1.0%～5.0%时,PSS溶液的黏度为3.6～3.8mPa·s;PSS溶液的黏度随其含量的变化规律与NaCl溶液相似;当PSS溶液pH=3.0～10.0时,w(PSS)=1.0%～5.0%的PSS溶液的电导率为0.64～1.12S/m,不随pH改变;PSS溶液的电导率随其含量的变化规律与海藻酸钠溶液相似。PSS溶液的临界胶束质量浓度为12.3g/L,最小表面张力为47.4mN/m(25℃)。在相同质量浓度0.500g/L时,PSS对苯甲酸的增溶量约是十二烷基硫酸钠的4倍。     

BrØnsted酸性离子液体在萃取氧化二苯并噻吩中的应用

 以具有BrØnsted酸性的吡咯烷酮离子液体N-甲基-2-吡咯烷酮氟硼酸盐([Hnmp]BF₄)为萃取剂和催化剂, 含30%质量分数H₂O₂的双氧水为氧化剂, 二苯并噻吩(DBT)的正辛烷溶液作为模型油, 同时进行萃取脱硫和氧化脱硫, 考察了n(H₂O₂)/n(S)、DBT初始浓度和反应温度对脱硫率的影响. 结果表明, [Hnmp]BF₄-H₂O₂体系产生的羟基自由基能将DBT氧化成相应的砜而进入离子液体相, 从而脱除了模型油中的S; 当n(H₂O₂)/n(S)=3、反应温度为60℃、模型油与离子液体等体积时, 在60min内可将油相中的S质量浓度为1550μg/ml 的DBT完全氧化脱除; DBT初始浓度越高, S的完全脱除就越困难. 离子液体重复再生使用7次后, 脱硫率明显降低.     

Removal of basic nitrogen compounds from fuel oil with [C4mim]Br/ZnCl2 ionic liquid

Metal-based ionic liquid [C₄mim]Br/ZnCl₂ was synthesized, and its structure was characterized using FTIR spectroscopy and a mass spectrometer. The denitrogenation performance of the ionic liquid was investigated using coker diesel oil as feedstock. Experiment results showed that [C₄mim]Br/ZnCl₂ presented a good denitrogenation performance, obtaining about 94.95% basic N-removal efficiency under the condition with a temperature of 50°C, 1:1 (w/w) IL:oil, extraction time of 30 min. In addition, the basic N-removal efficiency can still reach above 50% at 1:7 IL/oil (w/w) during four recycles of the ionic liquid.     

油井采出水中十二烷基苯磺酸盐高效液相色谱检测 方法的改进*

为降低高效液相色谱法中高浓度无机盐的不利影响,以低浓度的醋酸铵(NH₄Ac)水溶液/甲醇混合液代替高浓度的NaH₂PO₄水溶液/甲醇混合液,对油井采出水中十二烷基苯磺酸盐的高效液相色谱检测方法进行改进,对测试条件进行了优选,并与质谱联用。结果表明,最佳测试条件为:10 cm×4.6 mm阴离子交换色谱柱,流动相为20 mmol/L NH₄Ac水溶液/甲醇混合液(体积比2∶3),流速1.0 mL/min,等度洗脱,紫外检测波长225 nm,20μL进样。该方法抗干扰能力较好,在5~500 mg/L范围内的线性关系良好,线性相关系数R=0.9997,检出限2 mg/L,在12 min内完成一次分析,具有准确、快速、灵敏的特点,可以用于油井采出水中十二烷基苯磺酸盐的定量检测。此外,该方法可以与质谱直接联用,分析十二烷基苯磺酸盐的结构信息。     

粉煤灰对水溶液中2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚的吸附性能

以工业废弃物粉煤灰为吸附剂,采用静态吸附法研究了粉煤灰对水溶液中2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚(DNBP)的吸附性能,考察了影响粉煤灰吸附性能的各种因素,并与活性炭对DNBP的吸附性能进行了对比。实验结果表明,减小粉煤灰颗粒大小和水溶液pH可提高DNBP的吸附量;粉煤灰对DNBP的吸附在120min时达到平衡;当吸附温度从20℃升至60℃时,DNBP的吸附量逐渐增大,当吸附温度高于60℃时,吸附量逐渐减小;当DNBP初始质量浓度低于29mg/L时,粉煤灰对DNBP的吸附性能优于活性炭,而当DNBP初始质量浓度高于29mg/L时,粉煤灰对DNBP的吸附量仍可达活性炭对DNBP吸附量的86.6%~98.2%。     

树脂吸附法处理2,4-D丁酯氯化含酚废水

采用国产新型大孔吸附树脂XDA对除草剂 2 ,4-D丁酯生产过程中苯酚氯化工序产生的含氯代苯酚的酸性废水进行了动态吸附处理 ,研究了影响吸附的各种因素。实验表明 ,温度 3 5～ 45℃、流率不高于每小时 6倍树脂床体积 (BV·h- 1 )的条件下 ,氯代苯酚和苯酚的除去效率在 99%以上 ;温度 65～ 80℃、质量分数为 5 %的NaOH溶液作解吸剂 ,解吸效率达到 98%。含氯代苯酚钠大约 4% (质量分数 )的碱性解吸液直接返回到氯化车间 ,苯酚钠和过量的NaOH都得到利用 ,实现了污染治理和污染物的资源化 ,具有良好的环境效益和经济效益。