超声波辅助合成离子液体及其性能研究

以超声波辅助法合成了离子液体1丁-基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BM Im]BF4),对产物进行了光谱分析、电导率和粘度测定,并考察了其酯化反应的催化性能.实验结果表明:该合成方法具有合成条件简单、反应时间短、能耗低、易纯化等优点.[BM Im]BF4在甲醇中的最大紫外吸收波长为213 nm,IR图谱与文献报道吻合;分别以丙酮、无水乙醇和乙酸乙酯为溶剂,测得[BM Im]BF4的极限摩尔电导率分别为237.94 S·cm2·mol -1、47.22 S·cm2·mol-1和1.5411 S·cm2·mol-1.     

离子液体的制备及在织物抗静电整理中的应用

采用N-甲基咪唑、溴代正丁烷为原料,1,1,1-三氯乙烷为溶剂合成中间体[bmim]Br,再利用[bmim]Br和四氟硼酸钠以甲醇为溶剂合成离子液体[bmira]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐),离子液体[bmim]BF4结构均经IR、1HNMR予以表征.将[bmim]BF4应用于涤纶织物的抗静电整理.分析了[bmim]BF4的用量、轧余率、焙烘温度对涤纶织物抗静电性能的影响,并利用TiO2/SiO2水溶胶进行处理,以提高离子液体整理涤纶织物的抗静电性能的耐久性.     

离子液体对煤中氢键反应活性的影响

基于红外光谱升温氧化实验和量子化学计算,研究了原煤和离子液体[EMIm]BF4,[BMIm]BF4处理煤中氢键的低温氧化变化规律,讨论了离子液体对煤中氢键的的惰化影响.结果表明:离子液体处理后煤中各类氢键的相对含量发生变化,[BMIm]BF4处理煤中的OH自缔合型氢键的含量相对较多,[EMIm]BF4处理煤中的OH环状紧密缔合型氢键含量最多.离子液体处理煤中的OH环状紧密缔合型、OH…醚O型和OH自缔合型氢键在低温氧化过程中的减小程度明显减弱,说明离子液体对这些氢键的反应活性具有一定的惰化作用,且[EMIm]BF4的惰化作用要强于[BMIm]BF4.前线轨道分析结果显示离子液体的最高已占据轨道能与氢键的最低空轨道发生作用,破坏煤中氢键,并惰化氢键的反应活性.[EMIm]BF4的最高已占据轨道能量更高,因此惰化效果更明显.     

CO2在[bmim]BF4/[bmim]PF6中的电化学还原研究

对离子液体[bmim]BF4和[bmim]PF6进行了二元复配,测定了不同复配比例离子液体的电导率及红外光谱图,研究了CO2在单一离子液体和二元离子液体[bmim]BF4/[bmim]PF6中的电化学还原行为.结果表明,铜电极上,CO2在单一离子液体和二元离子液体中发生不可逆的电化学还原反应,生成物为CO.-2,通过调节[bmim]BF4/[bmim]PF6的体积比,得到了性能较好的二元离子液体,对CO2的电化学还原有显著促进作用.     

酸性离子液体催化合成食用香料丙酸香茅酯

研究了以含磺酸基离子液体1-（4-磺酸基）丁基-3-甲基吡嗪四氟硼酸盐（[4-sulfbmpyrazine][BF4]）为酸性催化剂,以香茅醇、丙酸酐为原料合成丙酸香茅酯,采用正交实验方案对合成条件进行了考察。实验结果表明,以酸性离子液体为催化剂合成丙酸香茅酯的较优条件为：n（香茅醇）∶n（丙酸酐）∶n（催化剂）为50∶100∶1,反应温度70℃,反应时间2 h,按优化条件进行验证实验,产品得率为95.3%。[4-sulfbmpyrazine][BF4]催化剂循环使用5次,催化活性基本不变。     

基于磺酸基团改性配体的新型金属有机骨架的合成及晶体结构

为解决金属有机-骨架(MOFs)电导率低的问题,研究利用溶剂热的方法使用磺酸基团改性配体(4,8-二磺酸基-2,6-二羧基萘,H4L)分别和Fe(NO3)3·9H2O、Ni(CH3COO)2·4H_2O、CoCl_2·6H_2O构筑了3个新型的金属-有机骨架:[Fe L0.5(NMP)2]n(BUT-203)、[Ni L0.5(DMA)2]n(BUT-204)和[Co L0.5(DMA)(dpe)]·H2O(BUT-205).并且对它们进行了单晶X射线衍射(SXRD)、红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、元素(EA)以及交流阻抗分析表征.单晶X射线衍射分析显示,BUT-203和BUT-204具有相同的一维链状结构,BUT-205是具有gwg拓扑的三维骨架材料.交流阻抗研究发现,三维结构的BUT-205电导率可达5.66×10-4S/cm,明显高于一维结构的BUT-203和BUT-204的质子电导率,说明在配体相同的情况下,三维结构可提高MOFs的质子电导率.     

水溶性聚苯胺的合成及导电防腐涂料的制备

以高分子酸为掺杂剂合成了水溶性聚苯胺,并探讨了掺杂剂体系对产物性能的影响.测试结果表明:采用聚对苯乙烯磺酸掺杂合成的聚苯胺(PANI/PSSA),当[PSSA]/[An]=1,[APS]/[An]=1.2时,产物电导率达到最大值0.19 S/cm,且溶液可长时间稳定.用该溶液与水性环氧树脂共混,在镁合金表面制备出具有防腐、导电双效功能的涂层;电化学阻抗谱及极化曲线研究表明,当面漆中聚苯胺含量为15%时,涂层防腐性能优异,电导率达到4.7×10-6S/cm,相比纯环氧涂层,腐蚀电位正移了279 m V,自腐蚀电流密度从7.01×10-6A/cm2下降到1.31×10-8A/cm2,此时涂层具备防静电和防腐蚀的功能.     

ChCl-EG低共熔溶剂的物化性质

以氯化胆碱(ChCl)和乙二醇(EG)混合共熔,合成了氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂(ChCl-EG DESs).研究了ChCl-EG DESs的熔点、密度、黏度、电导率和热稳定性等物化性质与其组成和温度的关系.结果表明摩尔比为1∶5的1ChCl∶5EG DES具有最低共熔点温度,为205 K;温度从293 K升高到373 K,1ChCl∶2EG DES的密度由1.121 1 g/cm~3下降到1.073 3 g/cm~3,而且密度与温度呈线性关系;随着温度升高以及EG摩尔分率增大,ChCl-EG DESs的黏度减小,温度为343 K时,1ChCl∶4EG DES的黏度最低,为5.56 m Pa·s;ChCl-EG DESs的电导率随温度升高而增大,随EG摩尔分率增大,先增大而后减小,当温度为343 K时,1ChCl∶3EG DES的电导率最高,为16.2 m S/cm;热分析结果表明,1ChCl∶2EG DES在398 K以内具有热稳定性;ESI-MS测试分析表明,1ChCl∶2EG DES中主要的阴阳离子分别为[Ch_nCl_(n+1)]~-、[EG·Cl]~-·2H_2O、Ch~+和Ch_(n+1)Cl_n~+.     

掺杂型聚苯胺导电防腐涂料的制备与研究

以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,通过化学氧化法合成聚苯胺,并以其为导电填料,以环氧树脂为成膜物,制备出一种电导率在0-04-0-06 S/cm范围内的新型导电防腐涂料.讨论了氧化剂的用量、盐酸的浓度、反应时间和反应温度等对聚苯胺涂料导电性的影响以及在盐雾、酸性、碱性和油水条件下,其腐蚀情况和电导率的变化.结果表明：实验最佳制备条件为：氧化剂与苯胺的摩尔比1∶1,反应温度小于5℃,反应时间4h,盐酸浓度为2 mol/L,聚苯胺的质量分数为15％～20％;除碱性条件外,导电聚苯胺防腐涂料在油水、盐雾和酸性条件下均具有良好的导电性和防腐蚀性能.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑-氯铝酸盐体系的电化学研究

利用红外光谱和差热分析研究了氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐[BMIm]Cl和1-丁基-3-甲基咪唑氯铝酸盐[BMIm]Cl-AlCl3的结构和热稳定性,结果表明,AlCl3的加入使得[BMIm]Cl热稳定性增强.实验中考查了温度和添加剂苯对电解时电流密度的影响.在电解液C6H6-[BMIm]Cl-AlCl3中,电压1.8 V,温度50℃下,电解得到致密光滑的铝沉积膜,其中添加剂苯起到增大电流密度和光亮剂的作用.