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。     

胶质芽孢杆菌对水中Pb2+生物吸附-浮选性能研究

用胶质芽孢杆菌作吸附剂,探讨了采用生物吸附-浮选法去除水相中Pb2 的可能性,并对生物吸附机理和吸附剂与捕收剂的作用机理进行了分析.结果表明,用阳离子型捕收剂对胶质芽孢杆菌有较高的去除率,在pH为3～6的范围内,用十二胺浮选吸附了Pb2 的胶质芽孢杆菌,可获得较好的菌细胞和Pb2 的去除效果.在浮选pH=6.25、十二胺用量为0.375 mol/L时,菌细胞和Pb2 的去除率均达到了98%以上.选用Na2CO3作为解吸剂,浓度为1.2 mol/L、pH=4.75时,对吸附Pb2 后的胶质芽孢杆菌的解吸效果可以达到100%.动电位测试和红外光谱分析结果表明,胶质芽孢杆菌的自然等电点为2.39,吸附Pb2 后变为2.83,菌细胞与Pb2 的吸附过程主要与细胞多糖成分有关,吸附过程主要是静电吸引;吸附了Pb2 的菌细胞用十二胺浮选后等电点增至2.94,十二胺对菌细胞的浮选与细胞表面的酰胺基团和缔合-OH有关,吸附过程中有静电力、氢键和范德华力参与.     

斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物晶体结构的表征与计算

为探索共晶炸药形成机理,采用蒸发溶剂法制备了斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物。用单晶X射线衍射对其结构进行了表征。结构分析表明1,4-二氧六环上的氧和相邻的两个斯蒂芬酸分子中的羟基各自形成—OH…O强氢键,1,4-二氧六环上的氢和斯蒂芬酸上硝基中的氧形成CH…O—NO弱相互作用,这些作用是形成该溶剂化物的主要驱动力。分别计算了斯蒂芬酸和斯蒂芬酸/1,4-二氧六环溶剂化物晶体的Mulliken电荷和态密度。计算结果表明：形成溶剂化物后,斯蒂芬酸上的硝基电荷变多;p轨道对溶剂化物的形成起到重要的作用;斯蒂芬酸中的氢和1,4-二氧六环中的氧存在杂化。     

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。     

β-环糊精改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的湿度阻抗研究

目的 通过β-环糊精（β-CD）在聚氨酯膜表面进行分子自组装来增加聚氨酯表面的羟基数量,进而增强改性聚氨酯分子在高湿度环境下的电输出性能。方法 采用分子自主组装的方法获得改性聚氨酯膜。聚氨酯颗粒在N,N-二甲基甲酰胺中溶解并通过流延法成膜后,先后在γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷/甲醇溶液和氨基环糊精溶液中浸泡、干燥,得到β-CD功能面。以改性的聚氨酯为摩擦纳米发电机（TENG）的电正性摩擦层,以聚四氟乙烯（PTFE）为电负性摩擦层,组装得到风驱动摩擦纳米发电机。结果 β-环糊精的改性增加了聚氨酯膜表面的羟基数量,使聚氨酯膜在高湿度环境中可以与水分子形成氢键,固定水分子一同参与摩擦起电,增加了聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境中的电输出性能。当湿度从15%增加到95%后,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机的短路电流增加了432%,且湿度越大,电输出越大。同时,改性聚氨酯基摩擦纳米发电机在喷洒水滴的情况下,也能点亮248个LED灯。结论 β-环糊精的改性可以显著提升聚氨酯基摩擦纳米发电机在高湿度环境下的电输出性能,且电输出随湿度的增加而增加,显示了出色的耐湿性,对扩展聚氨酯基摩擦纳米发电机的应用...     

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。