离子液体的溶液热力学模型研究进展

离子液体是近年来发展起来的一种绿色介质，在化工反应和分离过程中具有广泛的应用前景。离子液体的溶液热力学性质和相平衡数据是其相关工艺过程设计的基础。本文从如下几个方面综述了离子液体溶液热力学模型的研究进展，即溶液热力学研究方法、溶液热力学模型的构建、离子液体的结构和分子间作用力、离子液体的溶液热力学模型及其在相平衡计算中的应用。重点分析了适用于离子液体溶液热力学性质计算的状态方程模型和过量Gibbs自由能模型或活度系数模型，离子液体的电解质和非电解质溶液模型，以及这些模型对ILs结构、氢键和静电作用的处理方法。分析了这些模型的优缺点，并对今后离子液体的溶液热力学研究提出了建议。     

离子液体/低共熔溶剂在煤基液体分离中的应用

为了实现煤基液体各组分利用价值最大化，本文综述了离子液体和低共熔溶剂对组分组成复杂的煤基液体进行高效萃取分离的研究进展。首先介绍了离子液体和低共熔溶剂的性质及分类；其次根据分离目标的不同，将离子液体和低共熔溶剂对煤基液体典型组分的萃取分离分为四个方面进行阐述：煤基液体提酚、燃料油萃取脱硫、燃料油萃取脱氮、芳烃和脂肪烃的分离。分析表明，离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的提酚效果较好，能分离出绝大多数的酚类化合物；燃料油萃取脱硫时，离子液体和低共熔溶剂对实际煤基液体的单次脱硫率均不高，需3～5次重复萃取后才能获得理想效果；燃料油中的碱性及非碱性含氮化合物很难被同一种离子液体或低共熔溶剂一次性分离出，导致实际油品的脱氮率较低；大多数离子液体和低共熔溶剂进行芳烃和脂肪烃的分离时不能获得理想的分配系数和选择性，尚无法用于实际芳烃和脂肪烃的分离。氢键、π-π、CH-π、范德华力等分子间相互作用的差异是实现离子液体或低共熔溶剂进行煤基液体典型组分分离的主要原因。依据分离对象，设计合适的离子液体和低共熔溶剂，提高实际煤基液体分离时的萃取率和选择性；分析并解决离子液体和低共熔溶剂用于实际煤基液体各组分分离时可能出现的问题，势必会推进煤基液体高值化分离的工业化进程。     

苯甲酸型低共熔溶剂吸收一氧化氮的性能研究

低共熔溶剂（DESs）已被广泛研究并应用于酸性气体的吸收，本研究发现苯甲酸类DESs能够可逆高效地吸收一氧化氮（NO）。以苯甲酸（BA）、硫脲、尿素和咪唑为氢键供体（HBD），以离子液体为氢键受体（HBA）制备了一系列的DESs。吸收NO的实验结果表明，以氯化四丁基膦（P₄₄₄₄Cl）为HBA和以BA为HBD的DESs表现出较高的NO吸收速率和饱和吸收量。BA/P₄₄₄₄Cl (1∶2) DES在101.3 kPa、303.15 K下，NO吸收量为2.75 mol/mol。热重测试和再生实验的结果表明，BA/P₄₄₄₄Cl (1∶2) DES具有理想的热稳定性和重复使用性。通过FTIR、¹H NMR和高斯模拟计算，探讨了BA/P₄₄₄₄Cl (1∶2) DES对NO的吸收机理，发现NO与BA的含氢氧原子之间存在化学相互作用，且BA的易去质子化性质有利于NO的吸收。     

多水体系单核Mn(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构和氢键研究

采用缓慢蒸发溶剂的方法,在去离子水中合成了单核Mn(Ⅱ)配合物[Mn(phen)2(H2O)2]·(H2O)6·SO4(phen=1,10-邻菲罗啉)。利用X射线单晶衍射和元素分析等表征手段确定了其结构和组成。该配合物属于三斜晶系,空间群为P-1。该配合物的中心离子为Mn(Ⅱ),中心离子与两个1,10-邻菲罗啉和两个水分子配位,在晶胞中还有六个未配位的水分子和一个自由的硫酸根离子。配合物中存在多种结构的氢键,包括平面三角形、四面体形、四边形、五边形和六边形。     

配合物[Cu_2(phen)_4(pta)](fba)_2·8H_2O的合成及其晶体结构

采用室温溶液法合成标题配合物,并通过X-射线单晶衍射、红外光谱、元素分析等方法对其表征。标题配合物中对苯二甲酸连接两个Cu(phen)2单元形成双核阳离子[Cu2(phen)4(pta)]2+,抗衡阴离子对甲醛苯甲酸根与水分子通过氢键形成游离[(fba)2·8H2O]2-单元,两者通过O—H…O氢键沿a方向延伸为一维链结构。相邻两个双核铜单元借助phen间的π-π堆积作用形成三维超分子网络结构。     

基于氢键的阴离子比色探针的合成和性质研究

以5-溴水杨醛和4-苯基-3-氨基硫脲合成了一种新型希夫碱类阴离子比色探针,研究了该探针对常见阴离子的比色响应特性。结果表明,在DMSO体系中加入氟离子、乙酸根离子和磷酸二氢根离子后,探针的最大吸波长从352 nm红移到398 nm,肉眼可观察到溶液的颜色从淡黄色变成了黄色,而其它的阴离子如氯离子、溴离子和碘离子的加入基本不引起溶液紫外-可见吸收波长的任何变化。因此,这种探针可以用来识别氟离子、乙酸根离子和磷酸二氢根离子。     

乙烯脲改性水性聚氨酯脲的制备与性能

采用一种新型的扩链剂乙烯脲(EU),在聚氨酯硬段引入具有刚性环状二取代脲基团,通过控制脲含量、交联度以及软段相对分子质量来制备一系列的EU改性水性聚氨酯脲(PUU-EU),并利用透射电镜(TEM)、广角X射线衍射(WAXD)、动态力学机械分析(DMA)、热失重分析(TGA)等测试方法,系统地研究PUU-EU微观结构与氢键化程度、微相分离、耐热性、力学强度的关系,并与1,4-丁二醇(BDO)扩链制备的水性聚氨酯(WPU)进行对比。结果表明,在一定范围内,PUU-EU随脲含量增加,其氢键化程度愈发完善,微相分离程度随之增加,力学强度逐步提高。