咪唑离子液体氯化物水溶液的密度、折光率和体积性质

常压下,测定了咪唑离子液体氯化物([C_2mim]Cl、[C_4mim]Cl、[C_6mim]Cl、[C_8mim]Cl)与水的二元混合溶液在288.15K、298.15K、308.15K下的密度和折光率,计算获得了过量摩尔体积和折光率偏差,并用Redlich-Kister方程对衍生性质数据进行拟合,通过过量摩尔体积研究了二元混合溶液中离子液体与水分子之间的相互作用,同时采用多项式方程对二元混合溶液的密度及折光率随组成的变化进行了拟合。结果表明,二元混合溶液的密度和折光率随离子液体质量分数的增加而增大,随离子液体阳离子烷基链的增长、温度的升高而减小;二元混合溶液的过量摩尔体积为负值而折光率偏差为正值;离子液体与水分子之间具有较强的相互作用。     

乙酸乙酯-异丙醇混合液的密度和折光率

常压下测定了乙酸乙酯-异丙醇二元混合液在293.15—318.15 K下的密度和折光率,建立了该二元混合液密度与组成和温度关系的计算方程。计算了过量摩尔体积、折光率偏差,分别用Redlich-Kister方程进行了关联。过量摩尔体积在全摩尔分数范围内为正值,而折光率偏差为负值,且均随温度升高而偏差增大。利用Lorentz-Lorenz关系式计算了二元体系的摩尔折光率和摩尔折光率偏差,偏差亦随温度升高而增大。     

阴离子类型对咪唑类离子液体聚集行为及热力学的影响规律研究

采用微波辐射法,合成了系列含卤阴离子的烷基咪唑离子液体表面活性剂[C_n mim]X (n=12、14;X=Cl、Br),并用核磁氢谱(1 H NMR)对其结构进行了表征。利用表面张力法和电导率法重点测定了系列产品在水溶液界面及体相中的聚集特性。在烷基链长度相同的情况下,卤阴离子不同的系列产品最小截面积(A_(min))变化规律为A_(min(Cl~-))>A_(min(Br~-)),[C_n mim]Br表现出较好的表面活性,这归因于Br~-具有较高的极化率及空化力。在烷基链长度及温度相同的情况下,离子液体的最小表面张力(γ_(CMC))值变化规律为[C_n mim]Cl>[C_n mim]Br,而反离子结合度(β)值变化规律为[C_n mim]Br>[C_n mim]Cl。结果表明,[Cnmim]Br具有较高的降低表面张力的能力,更易吸附于气/液界面。     

乙酸乙酯/四氯化碳二元混合体系的体积性质

常压下测定了乙酸乙酯与四氯化碳二元体系在288.15-323.15 K内全摩尔分数范围的密度,分别建立了该二元体系密度与组成和温度的计算方程.在此基础上,计算了该二元体系的超额摩尔体积,结果表明:该二元体系的超额摩尔体积在所测定温度和全摩尔分数范围内均呈正偏差,且均随温度的升高而偏差增大,并利用Redlich-Kist...     

聚(二甲基-二乙基)硅氧烷共聚物与长链烷烃组成的二元体系的混合性质研究

为了研究乙基有机硅材料作为柴油降凝剂的可能性,选用聚(二甲基-二乙基)硅氧烷共聚物和柴油主要成分正癸烷、正十二烷及正十四烷构成的二元混合物作为研究体系,在常压及288.15、298.15、308.15、318.15、328.15 K下通过DSA5000M+Lovis2000ME联用仪测得的密度、黏度和声速,计算出它们的过量摩尔体积、黏度偏差、过量吉布斯自由能、热膨胀系数和等熵压缩系数偏差等热力学数据,并讨论了分子间作用力、空间位阻、分子堆积等因素对二元体系溶液过量性质的影响。结果表明,可能是由于分子空间位阻变大,体系内分子间的色散作用增强,随着碳链的增长,过量摩尔体积、黏度偏差、等熵压缩系数偏差呈增大的趋势,而过量吉布斯自由能逐渐减小。     

1,2-丙二醇+丁醇/戊醇/己醇二元系的过量体积和黏度

常压下测定了1,2-丙二醇分别与丁醇、戊醇和己醇组成的二元系在293.15~318.15 K下的密度和黏度,建立了混合液密度和黏度随温度和组成变化的方程。计算了过量摩尔体积VE,黏度偏差Δη和过量流动活化自由能ΔG*E。结果表明,三个二元系的过量摩尔体积在全浓度范围内均为正值,随温度升高,偏差增大,但发生最大偏差时的溶液组成不同;过量摩尔体积值按丁醇-戊醇-己醇顺序逐渐增大;黏度偏差和过量流动活化自由能三个体系显示了相同的变化关系,均为负值,且都随温度降低而偏差增大。利用Redlich-Kister方程对过量性质进行了关联。分析和讨论了分子间相互作用。     

一个物理化学设计实验的探讨与改进——离子液体溶液平均活度系数的测定

文章制备了溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑[C12mim]Br和1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C12mim][BF4]两种离子液体。在不同温度下,测定了两种离子液体水溶液的电导率,根据电导率-浓度曲线转折点求出了两种离子液体水溶液的临界胶束浓度。由Debye-Hücker和Osager-Falk-enhangen公式计算出离子液体的平均活度系数。结果表明：[C12mim]Br和[C12mim][BF4]的水溶液临界胶束分别为5.75×10-3 mol·L-1和6.00×10？3 mol·L-1。25℃下,平均活度系数随浓度的增大而降低。     

溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑型离子液体的制备及聚合性研究

以N-乙烯基咪唑、溴代十六烷为原料,经亲核取代反应合成溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑([HDVIM]Br)离子液体。并以该离子液体为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备聚离子液体p[HDVIM]Br。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振仪(¹H NMR)和元素分析、凝胶色谱仪(GPC)、热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)及电导率对其进行结构与性能测试与分析。结果表明,[HDVIM]Br具有可聚性,且为无定形非晶结构。[HDVIM]Br的电导率随温度升高逐渐增大,随着浓度增加而增加;溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物p([HDVIM]Br)的数均分子量为3.68×101H NMR)和元素分析、凝胶色谱仪(GPC)、热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)及电导率对其进行结构与性能测试与分析。结果表明,[HDVIM]Br具有可聚性,且为无定形非晶结构。[HDVIM]Br的电导率随温度升高逐渐增大,随着浓度增加而增加;溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物p([HDVIM]Br)的数均分子量为3.68×10⁴ g/mol。     

溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑型离子液体的制备及聚合性研究

以N-乙烯基咪唑、溴代十六烷为原料,经亲核取代反应合成溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑([HDVIM]Br)离子液体。并以该离子液体为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备聚离子液体p[HDVIM]Br。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振仪(~1H NMR)和元素分析、凝胶色谱仪(GPC)、热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)及电导率对其进行结构与性能测试与分析。结果表明,[HDVIM]Br具有可聚性,且为无定形非晶结构。[HDVIM]Br的电导率随温度升高逐渐增大,随着浓度增加而增加;溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物p([HDVIM]Br)的数均分子量为3.68×10~4 g/mol。     

咪唑型室温离子液体介质中甲苯氯甲基化反应的研究

在溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体反应介质中,尝试了甲苯、多聚甲醛和氯化氢气体的氯甲基化反应。以[C5mim]Br为催化剂,考察了反应温度、反应时间和离子液体用量对反应转化率的影响,获得的较佳反应条件为:反应温度65℃,反应时间10h,离子液体催化剂用量为甲苯物质的量的4%,在此条件下甲苯的转化率为82.6%,单氯甲基化选择性为100%。随着溴化N,N-二烷基咪唑型室温离子液体烷基链的增长,甲苯转化率有所提高;以溴化N-十二烷基-3-甲基咪唑离子液体为催化剂时,甲苯转化率可达90%,单氯甲基化选择性为100%。反应结束后产物与离子液体自动分层,便于分离。离子液体催化剂重复使用6次,甲苯转化率保持恒定。     

克拉玛依环烷基减四线馏分油溶剂精制过程中的性质关联与预测

密度和折光率是油品的基本物性,也是油品溶剂精制设计过程所需的基础数据。采用二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂精制克拉玛依环烷基减四线馏分油,考察了萃取温度和剂油比的影响,并对溶剂精制过程中密度与折光率间的关系模型及二者与温度之间的定量关系进行探讨检验,验证不同关联式对油品性质预测的准确性。结果表明,DMSO可使萃取油芳香烃质量分数达到80%以上,改进后的二次方型关联式可较好地描述环烷基油品的密度与折光率间的关系。不同温度下密度和折光率比值基本呈正比,但随着温度的升高正比变化关系的准确性变差;Yarranton等提出的密度、折光率与温度的关系式可准确地预测萃余油密度和折光率随温度的变化。     

磁性离子液体1-甲基-3-烷基咪唑四卤化铁盐的合成及其物性表征

合成了4种1-甲基-3-烷基咪唑四氯化铁盐[Cnmim]FeCl4(n=2, 4, 6, 8)及3种1-甲基-3-丁基咪唑四卤化铁([C4mim]FeX4, X=Cl, Br)磁性离子液体,光谱结果表明,[Cnmim]FeCl4及[C4mim]FeBr4中阴离子单一,而[C4mim]FeClBr3及[C4mim]FeCl3Br中的阴离子为FeBr4-, FeBr3Cl-, FeCl2Br2-, FeCl3Br-, FeCl4-的混合物. 测定了其密度、粘度、电导率,磁性离子液体密度较大,25℃时为1.25~1.94 g/cm3;粘度较小,25℃时为21~65 mPa×s;电导率较大,30℃时为0.23~1.37 S/m. 并研究了其物性随温度及结构的变化规律.     

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。     

氯盐离子液体水溶液的物理化学性质

离子液体是一类新型表面活性剂,研究离子液体+水体系的物性具有重要的意义。为此,本文测定了不同浓度和温度下［Bemim］［Cl］（氯化-1-甲基-3-苄基咪唑）,［C_nmim］［Cl］（氯化-1-甲基-3-烷基咪唑, n=4,14,16）,［BeiQu］［Cl］（氯化-N-苄基异喹啉）,［C_miQu］［Cl］（氯化-N-烷基异喹啉, m=4,8）等氯盐离子液体水溶液的密度、动力黏度、表面张力等物化性质。氯盐离子液体水溶液密度的变化趋势为咪唑类>异喹啉类。离子液体水溶液的黏度随着温度的升高而减小,随着浓度的升高而升高。在等温条件下,阳离子取代基相同时,离子液体水溶液的表面张力的变化趋势为咪唑类<异喹啉类。     

以离子液体为介质的TiO_2光催化剂的制备

制备了离子液体溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑[C12mim]Br,并以此离子液体为介质制备了TiO2晶体,对所得产品进行X射线粉末衍射、红外光谱和光催化性能等表征。结果表明：所制备的TiO2光催化剂为锐钛矿型,其平均晶粒大小为8nm,其中以1%[C12mim]Br水溶液为介质所制的TiO2的光催化活性最好。     

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...     

溴化1-乙烯基-3-正丁基咪唑功能化离子液体的合成及其聚合性、导电性等研究

采用一步法合成了具有2.75 V电化学窗口、可聚性及导电性的1-乙烯基-3-正丁基咪唑([BVIM]Br)功能化离子液体,偶氮二异丁腈(AIBN)引发聚合,获得了淡黄色固态的聚离子液体P[BVIM]Br,平均分子量为3.11×103,且为典型的无定形非晶结构,具有一定的离子导电性。[BVIM]Br-乙醇二元体系的导电性随温度升高而增大;随着浓度的增加,其导电率先增加后降低。[BVIM]Br的热分解温度为205℃,具有相对较好的热稳定性。     

乙酸乙酯-1,2-丙二醇二元系的密度、折射率和黏度

常压下测定了乙酸乙酯和1,2-丙二醇二元系在298.15～323.15 K下的密度、折射率和黏度,建立了混合液密度、黏度随组成和温度变化关系的方程。计算了过量摩尔体积V^E,折射率偏差Δn_D,黏度偏差Δη和过量流动活化自由能ΔG^*E。结果表明,过量摩尔体积低温时在全浓度范围内为负值,但随温度升高,在富酯区变为正值;而折射率偏差高温时在富醇区为微小正值,其他情况都是负值;黏度偏差和过量流动活化自由能显示了相同的变化关系,均为负值,且都随温度降低而偏差增大。     

溴化1-乙烯基-3-正丁基咪唑功能化离子液体的合成及其聚合性、导电性等研究

采用一步法合成了具有2.75 V电化学窗口、可聚性及导电性的1-乙烯基-3-正丁基咪唑([BVIM]Br)功能化离子液体,偶氮二异丁腈(AIBN)引发聚合,获得了淡黄色固态的聚离子液体P[BVIM]Br,平均分子量为3.11×103,且为典型的无定形非晶结构,具有一定的离子导电性。[BVIM]Br-乙醇二元体系的导电性随温度升高而增大;随着浓度的增加,其导电率先增加后降低。[BVIM]Br的热分解温度为205℃,具有相对较好的热稳定性。     

离子液体[bmim]BF_4与溶剂DMSO相互作用的研究

在298.1~323.15 K范围内,测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([bmim]BF4)与DMSO混合体系的密度和粘度,研究发现:随着DMSO加入量的增加,混合体系的密度和粘度均减小。在此条件下,计算了此离子液体的粘度活化参数,η∞、Ea、性粘度B-系数及过量对数粘度,结果表明:Ea与DMSO的摩尔分数成线性关系,线性方程为:Ea=-0.836xDMSO+2.587(r=0.98),粘度B-系数随温度的升高而减小,[bmim]BF4-DMSO混合体系的过量对数粘度在全组成范围内均为正值。