离子液体[BMP][Tf_2N]基本物性的实验及模型关联研究

针对离子液体[BMP][Tf_2N]的物性数据缺乏的问题,在101.325 kPa下对[BMP][Tf_2N]在温度范围为278.15～338.15 K的黏度和温度范围为298.15～338.15 K的密度、电导率进行了实验测定。结果表明,黏度、密度和电导率在温度范围内的值分别是21.6～193.4 mPa·s、1 356.0～1 389.2 kg/m~3和0.273～0.893 S/m,黏度、密度和电导率均受温度的影响较大,当压力一定时,[BMP][Tf_2N]的黏度、密度随温度的升高而减小;而电导率随温度的升高而增大;分别采用Arrhenius方程、自然对数方程和VFT方程关联[BMP][Tf_2N]的黏度、密度和电导率的实验数据表明,模型值与实验值的最大相对误差和平均相对误差分别是2.25%和0.94%,5.74%和5.39%,4.412%和4.245%;进一步说明关联模型与实验数据具有良好的一致性。     

离子液体[emim]Ac密度和电导率的实验与理论研究

对离子液体[emim]Ac的密度和电导率进行了实验测定与理论模型关联。结果表明,离子液体[emim]Ac的密度随温度的升高逐渐减小,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的密度值变化范围为1 072～1 024 kg/m³;离子液体[emim]Ac的电导率随温度的升高逐渐增大,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的电导率值变化范围为0.369～0.983 S/m;通过比较离子液体[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联数据与实验测定数据,得出[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联平均相对偏差和最大相对偏差分别为:0.82%,2.65%和1.43%,2.91%,关联结果与实验测定结果一致,故认为所选模型可用于实验数据关联。     

离子液体[emim]Ac密度和电导率的实验与理论研究

对离子液体[emim]Ac的密度和电导率进行了实验测定与理论模型关联。结果表明,离子液体[emim]Ac的密度随温度的升高逐渐减小,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的密度值变化范围为1 072～1 024 kg/m~3;离子液体[emim]Ac的电导率随温度的升高逐渐增大,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的电导率值变化范围为0.369～0.983 S/m;通过比较离子液体[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联数据与实验测定数据,得出[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联平均相对偏差和最大相对偏差分别为:0.82%,2.65%和1.43%,2.91%,关联结果与实验测定结果一致,故认为所选模型可用于实验数据关联。     

离子液体[emim][Tf_2N]的表面张力、密度、黏度及电导率实验测定

在298.15~338.15 K 0.1 MPa工况下测定了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([emim][Tf_2N])的表面张力、密度、黏度及电导率;采用最小二乘法拟合了实验数据,得到了表面张力和密度随温度的回归方程;在相同工况下,同其他实验数据以及采用基团贡献法得到的数据进行了对比;同时,研究了相关物性参数同离子液体结构和温度的关系。研究结果表明:离子液体的表面张力随阳离子取代基碳链长度的增大而减小,随阴离子尺寸的增加而减小;其表面张力和密度随温度的升高均呈线性减小变化;黏度随着温度的升高逐渐降低;电导率随着温度的升高而增大。以上物性的测定和研究,填补了离子液体[emim][Tf_2N]相关物性参数的空白,同时也为该种离子液体的应用,尤其是在吸收式制冷系统中的应用,提供了参考。     

四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的热力学性质

针对烷基咪唑磷酸酯离子液体的热物性数据较少的问题,本文在常压下测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[EMIM][DHP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐（[EMIM][DMP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐（[EMIM][DEP]）、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐（[BMIM][DBP]）四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的密度、黏度（293.15～353.15K）和电导率（293.15～343.15K）,并且测定了四种离子液体的热稳定性。结果表明,离子液体的密度、黏度随温度的升高而减小,而电导率随温度的升高而增大。采用自然对数方程关联四种离子液体的密度,根据实验值计算到了离子液体体积性质;采用VFT方程关联离子液体黏度和电导率,其中密度与电导率的实验值与模型相关系数R2达到0.9999,黏度相关系数R2达到0.99999,实验测定的数据与模型一致;四种离子液体的热稳定性相近,分解温度均在271.9～278.6℃范围内;瓦尔登规则分析表明,四种烷基咪唑磷酸酯离子液体符合Walden规则,而[EMIM][DMP]和[EMIM][DEP]被归类为“good ionic liq...     

CO_2-[emim][Tf_2N]二元体系汽液相平衡及超额焓研究

针对CO_2-离子液体二元体系的相平衡问题,搭建了一套汽液相平衡数据测定系统,获得了CO_2-[emim][Tf_2N]二元体系在273.15～328.15 K的汽液相平衡数据,利用PR (Peng-Robinson)状态方程、NRTL (non-random two liquid)活度系数模型结合WS (Wong-Sandler)混合规则对实验数据进行关联,并应用此模型计算得到CO_2-[emim][Tf_2N]二元体系的超额焓。结果表明:关联得到的压力计算值与实验值相比,两者的平均相对偏差为3.87%,与其他模型对比所选模型偏差最小,能够成功地关联CO_2-[emim][Tf_2N]二元体系汽液相平衡数据。进一步完善了CO_2-离子液体二元体系的关联模型。     

1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体的基础物性研究

新型功能性离子液体[emim]Ac吸收CO_2性能良好,但物性研究匮乏。在298.15—338.15 K温度范围内测定了离子液体[emim]Ac的黏度和表面张力及308.15—428.15 K温度范围内的比热容。结果表明:当压力一定时,离子液体[emim]Ac的黏度和表面张力均随温度的升高逐渐减小;比热容随温度的升高先减小后逐渐增大;分别采用Litovitz方程和Eotvos方程进行黏度、表面张力数据的关联,比热容与温度的关联式符合温度的N次函数,得出平均相对偏差分别为:0.04%,1.11%,3.53%,理论关联与实验测定结果一致。通过研究补充了离子液体[emim]Ac的相关物性,验证了模型关联对离子液体基础物性关联的可行性。     

CO_2-[emim][Tf_2N]的汽液相平衡实验研究

针对氨系、水系等传统吸收式制冷工质对存在腐蚀性强、制冷量小的缺点,自行设计搭建用于测量CO_2-[emim][Tf_2N]汽液相平衡的实验台,在温度范围263. 15～358. 15 K、压力范围0. 17～2. 45 MPa条件下,测定了CO_2在离子液体[emim][Tf_2N]中的相平衡数据。结果表明,CO_2在离子液体[emim][Tf_2N]中的溶解度可达到0. 535,为CO_2-[emim][Tf_2N]在吸收式制冷系统中的应用奠定了基础数据。     

CO_2-[emim][Tf_2N]的汽液相平衡实验研究

针对氨系、水系等传统吸收式制冷工质对存在腐蚀性强、制冷量小的缺点,自行设计搭建用于测量CO_2-[emim][Tf_2N]汽液相平衡的实验台,在温度范围263. 15～358. 15 K、压力范围0. 17～2. 45 MPa条件下,测定了CO_2在离子液体[emim][Tf_2N]中的相平衡数据。结果表明,CO_2在离子液体[emim][Tf_2N]中的溶解度可达到0. 535,为CO_2-[emim][Tf_2N]在吸收式制冷系统中的应用奠定了基础数据。     

[bmim][BF_4]、[bmim][PF_6]离子液体及其与DMF二元体系在293.15～338.15K下的粘度

为获得离子液体与有机物物理性质的数据,常压下,293.15～338.15 K温度范围内,分别测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim][BF4]）、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim][PF6]）2种咪唑类离子液体以及它们和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）构成的2个二元体系的粘度,采用Vogel-Tamman-Fulcher（VFT）方程和Arrhenius-like方程对所测粘度数据进行关联。结果表明,同一温度下,3种纯溶液粘度大小顺序依次为：DMF〈[bmim][BF4]〈[bmim][PF6]。[bmim][BF4]、[bmim][PF6]离子液体及其与DMF构成的二元体系的粘度均随着温度的升高和DMF摩尔分率的增加而降低。实验条件下,DMF＋[bmim][BF4]和DMF＋[bmim][PF6]二元体系的粘度变化范围分别为1.26～125.5 MPa·s和1.11～165.7 MPa·s。VFT方程对于DMF-[bmim][BF4]与DMF-[bmim][PF6]体系的关联结果比Arrhenius-like方程较好,其总平均绝对误差、总平均相对误差、以及总平均标准方差分别为0.561 9 MPa·s和0.918 6 MPa·s、0.026 8 MPa·s和0.020 9 MPa·s、0.725 5 MPa·s和1.125 1 MPa·s。