硅胶负载铜基功能化离子液体合成及脱硫性能

合成了有机胺型铜基离子液体Et_3NHCl·CuCl_2,并通过浸渍法分别将其负载到硅胶表面,得到负载型离子液体脱硫剂,记为Et_3NHCl·CuCl_2-SiO_2。采用FI-IR、BET等分析手段对其进行了表征,结果得到Et_3NHCl·CuCl_2成功负载硅胶表面,通过固定床脱硫系统对Et_3NHCl·CuCl_2-SiO_2吸附性能进行了吸附温度及气体质量流量等条件进行了优化,同时对最优脱硫剂进行了脱硫机理以及再生性能的探讨。结果表明,最佳脱硫温度为100℃,H_2S气体质量流量为100 mL/min,脱硫效率保持100%的时间高达100 min。XPS的测试表明H_2S与脱硫剂反应生成稳定产物CuS,脱硫剂可以在氧气中再生,由于再生过程会生成中间产物SO_2,因此采用较低流量的氧气使SO_2能够被硅胶短暂吸附或者全部转化成硫酸。     

离子液体[Bmim]Cl改性PVDF膜的制备与性能

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的亲水性,提高其过滤性能和抗污染性能,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)为添加剂,通过共混法和热致相分离法(TIPS)制备改性PVDF超滤膜;探究离子液体添加量对膜的水接触角、水通量、截留率和通量恢复率等的影响,并利用EDX表征[Bmim]Cl在膜表面的分布状态,通过SEM观察膜的微观结构。结果表明:[Bmim]Cl在膜表面均匀分散,改性膜的水接触角明显变小,亲水性得到较大改善;随着[Bmim]Cl质量分数提高,膜中指状孔变少,粒子堆积状态愈发明显,膜皮层厚度先减小后增大,水通量和截留率变化趋势与之相反,而通量恢复率逐渐提高;当[Bmim]Cl质量分数为0.25%时,改性膜水通量达到峰值,约为80 L/(m~2·h),比纯PVDF膜提高61.1%;当[Bmim]Cl质量分数为0.50%时,改性膜皮层最薄,截留率达到最大值95%左右,通量恢复率达86.4%,比纯PVDF膜分别提高了38.4%和17.9%。     

离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响

为研究离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响,首先分别用乙醇和丙酮对宁东双马煤样(SM)进行分步萃取,得到萃余煤(SMEC),然后将不同种类的离子液体(ILs)分别与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合后对SMEC进行萃取.用TG研究ILs/NMP萃取前后煤样热分解特性的变化,用FT-IR研究ILs/NMP萃取前后煤样官能团的变化,用GC/MS分析萃取物的种类.结果表明,ILs/NMP萃取后煤样的热失重增大,萃余煤中含氧官能团含量下降.另外,疏水型离子液体/NMP对SMEC煤的累积萃取率大于亲水型离子液体/NMP的累积萃取率.亲水型离子液体[Bmim]Cl/NMP和[Bmim]BF4/NMP分别萃取出51种和44种有机物质;疏水型离子液体[Bmim]NTf2/NMP和[Bmim]PF6/NMP分别萃取出28种和29种有机物质.疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含氧官能团化合物的萃取能力强于亲水型离子液体/NMP;疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含杂原子化合物的萃取能力小于亲水型离子液体/NMP.     

离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响

为研究离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响,首先分别用乙醇和丙酮对宁东双马煤样(SM)进行分步萃取,得到萃余煤(SMEC),然后将不同种类的离子液体(ILs)分别与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合后对SMEC进行萃取.用TG研究ILs/NMP萃取前后煤样热分解特性的变化,用FT-IR研究ILs/NMP萃取前后煤样官能团的变化,用GC/MS分析萃取物的种类.结果表明,ILs/NMP萃取后煤样的热失重增大,萃余煤中含氧官能团含量下降.另外,疏水型离子液体/NMP对SMEC煤的累积萃取率大于亲水型离子液体/NMP的累积萃取率.亲水型离子液体[Bmim]Cl/NMP和[Bmim]BF4/NMP分别萃取出51种和44种有机物质;疏水型离子液体[Bmim]NTf2/NMP和[Bmim]PF6/NMP分别萃取出28种和29种有机物质.疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含氧官能团化合物的萃取能力强于亲水型离子液体/NMP;疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含杂原子化合物的萃取能力小于亲水型离子液体/NMP.     

离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响

为研究离子液体/NMP对双马萃余煤的结构和萃取性能影响,首先分别用乙醇和丙酮对宁东双马煤样(SM)进行分步萃取,得到萃余煤(SMEC),然后将不同种类的离子液体(ILs)分别与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合后对SMEC进行萃取.用TG研究ILs/NMP萃取前后煤样热分解特性的变化,用FT-IR研究ILs/NMP萃取前后煤样官能团的变化,用GC/MS分析萃取物的种类.结果表明,ILs/NMP萃取后煤样的热失重增大,萃余煤中含氧官能团含量下降.另外,疏水型离子液体/NMP对SMEC煤的累积萃取率大于亲水型离子液体/NMP的累积萃取率.亲水型离子液体[Bmim]Cl/NMP和[Bmim]BF4/NMP分别萃取出51种和44种有机物质;疏水型离子液体[Bmim]NTf2/NMP和[Bmim]PF6/NMP分别萃取出28种和29种有机物质.疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含氧官能团化合物的萃取能力强于亲水型离子液体/NMP;疏水型离子液体/NMP对SMEC煤中含杂原子化合物的萃取能力小于亲水型离子液体/NMP.     

咪唑基离子液体对聚乳酸的溶解

用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[Bmim]Cl,1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐[Bmim]OAc和自制的1-丁基-3-甲基咪唑咪唑盐离子液体([Bmim]Im)溶解左旋(PLLA)与右旋(PDLA)聚乳酸。结果表明,PLLA和PDLA在[Bmim]Cl中发生溶胀,不溶解;在[Bmim]OAc中降解严重;在[Bmim]Im中能够常温被溶解,并且较完全的析出。进一步考察PLLA与PDLA在[Bmim]·Im中溶解前后的FT-IR,SEM,TGA,XRD以及比旋光度,表明[Bmim]Im溶解PLLA与PDLA的过程中,促使它们的相对分子质量减小,发生部分降解,热稳定性降低,比旋光度减小。但不会影响他们的官能团结构,并且不会改变他们的结晶度,维持较好的结晶性能。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

清洁催化氧化合成己二酸

研究了一种绿色合成己二酸的方法。在无其他有机溶剂的条件下,以30%的过氧化氢为氧源,磷钨酸为催化剂,在不同离子液体[Bmim]Br、[Hmim]Br、[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO中将环己烯氧化制备己二酸。结果表明,离子液体对磷钨酸的催化反应有促进作用。其中[Hmim]HSO4和[Bmim]CF3COO这两种离子液体的促进作用比较明显。得出的最佳反应条件是:反应温度为80℃,反应时间为10 h,n(磷钨酸)∶n([Hmim]HSO4)∶n(环己烯)∶n(H2O2)=1∶3∶400∶1 760时,己二酸产率为63.77%。反应结束后,将含有催化剂的离子液体相浓缩至一定浓度,催化剂可重复使用3次。     

负载离子液体的多孔催化材料的制备

合成一系列溴化咪唑类离子液体,用溶胶-凝胶法负载在硅胶上,制备出几种硅胶负载离子液体催化剂[Cnmim]Br/silica gel。考察了负载过程中,离子液体种类、盐酸用量和[Cnmim]Br与Teos物质的量的比对负载量的影响。把不同方法制得的[Cnmim]Br/silica gel用丙酮在提取器中抽提,考察它们的负载牢度。IR光谱表征结果表明,离子液体已负载于硅胶上。适宜的合成条件:选用[Emim]Br进行负载,盐酸用量15 mL,n(Teos)∶n([Emim]Br)为72∶1。用[Emim]Br/silica gel催化酯化反应,酯化率为29.4%。重复使用4次仍然有催化活性。     

负载离子液体的多孔催化材料的制备

合成一系列溴化咪唑类离子液体,用溶胶-凝胶法负载在硅胶上,制备出几种硅胶负载离子液体催化剂[Cnmim]Br/silica gel。考察了负载过程中,离子液体种类、盐酸用量和[Cnmim]Br与Teos物质的量的比对负载量的影响。把不同方法制得的[Cnmim]Br/silica gel用丙酮在提取器中抽提,考察它们的负载牢度。IR光谱表征结果表明,离子液体已负载于硅胶上。适宜的合成条件:选用[Emim]Br进行负载,盐酸用量15 mL,n(Teos)∶n([Emim]Br)为72∶1。用[Emim]Br/silica gel催化酯化反应,酯化率为29.4%。重复使用4次仍然有催化活性。     

烷基咪唑类离子液体的微波法合成与提纯

采用微波辐射方法利用溴代正丁烷和N-甲基咪唑快速合成中间体[Bmim]Br,根据总反应时间和反应间歇时间的不同,设计了5种实验方案,并用两种不同的方法提纯,再经过3条不同的阴离子交换路径,得到最终产物离子液体[Bmim]BF4.采用红外光谱确认了产物的结构,经伏安循环曲线检测了产物的纯度.实验还发现,采用无水方法提纯[Bmim]Br粗产物更方便快捷.     

BPO引发与离子液体催化聚合焦化二甲苯中苯乙烯的研究

研究了用过氧化苯甲酰（BP0）引发与氯铝酸盐离子液体催化聚合脱除焦化二甲苯中苯乙烯的方法。通过正交试验考察BP0与盐酸三乙胺-三氯化铝离子液体（Et3N·H-AlCl3）在反应温度、反应时间及离子液体用量对焦化二甲苯中苯乙烯转化率的影响,结果表明BPO与Et3N·H—AlCl3的用量是主要影响因素。进一步考察了Et3N·H—AlCl3的酸度及循环使用次数对苯乙烯转化率的影响,并对比了BPO、Et3N·HCl-AlCl3、Bpy-AlCl3、[BMIm]Cl-AlCl3的用量与苯乙烯转化率的关系。同时,研究发现焦化二甲苯中含有二甲基噻吩硫化物是致使离子液体催化剂失活的主要因素。     

杂多酸-离子液体杂化材料催化环氧化环十二烯

采用1-丁基-3-甲基咪唑溴离子液体([Bmim]Br)和Keggin型的磷钼酸(H3PMo12O40)为原料,制备了一种杂化材料([Bmim]3PMo12O40),通过X-射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)对催化剂进行了表征。XRD和FT-IR的结果表明,所合成的杂化的分子材料保留了[Bmim]Br的有机阳离子基团和Keggin型的[PMo12O40]3-杂多阴离子基团;UV的结果表明,在杂化分子材料[Bmim]3PMo12O40中有机阳离子基团与Keggin型的杂多阴离子基团间有较强的相互作用。以过氧化氢为氧化剂,环十二烯作底物,考察了[Bmim]3PMo12O40催化烯烃环氧化反应性能。     

N-甲基环已胺(MCA)-离子液体水溶液脱碳吸收焓实验研究及再生能耗计算

对新型脱碳试剂-MCA(N-甲基环己胺)与甲基咪唑类离子液体混合水溶液进行了实验考察,测定MCA-[Bmim][BF4](1-丁基-3-甲基咪唑四硼氟酸盐)混合水溶液、MCA-[Bpy[BF4](1-丁基-吡啶的硼氟酸盐)混合水溶液在一定配比下的脱碳性能,与相当配比的MCA、MEA(已醇胺)水溶液脱碳实验对比,得到结果,30%w([Bmim][BF4])-30%w(MCA)水溶液脱碳速率及负载率均优于其他脱碳试剂;借助反应量热仪RC1考察MCA水溶液、MCA与[Bmim][BF4]混合水溶液的脱碳吸收焓、CO_2负载率的影响因素,得到结果,随温度和MCA浓度的升高,两种溶液中单位摩尔MCA的CO_2负载均下降,但随压力升高,负载率增大。MCA,[Bmim]BF4浓度和压力对溶液吸收焓的影响较小,温度对溶液吸收焓影响较大,随着温度升高两种溶液对CO_2的吸收焓升高,MCA-[Bmim]BF4水溶液、MCA水溶液吸收单位摩尔的CO_2,吸收焓集中在80~130 kJ之间。计算得到采用30%w(MCA)-30%w([Bmim][BF4])水溶液为燃煤电厂脱碳试剂时,脱除单位kg CO_2解吸能耗需要3.47 MJ,较同样条件下常规脱碳试剂MEA降低能耗20%。     

[Bmim]Br-AlCl3-苯-n-十二烷基苯-CO2四元体系相平衡测定

以静态分析方法,在温度为40,60℃及压力为0~10.5MPa范围内,测定了CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3的相平衡数据,比较了[Bmim]Br-AlCl3、苯、1-十二烷基苯的分配因数(各组分在富离子液体相中的质量分数与富十二烷基相中的质量分数比值)随压力变化的规律.结果表明:加入可CO2促进苯、1-十二烷基苯在离子液体中的溶解;在40℃、8.0MPa及60℃、8.0~10.5MPa条件下,苯、n-十二烷基苯、[Bmim]Br-AlCl3的分配因数接近1.0;富离子液体相及富n-十二烷基相的互溶性最强,两相转变为均一相.加入CO2有利于将异相反应转变为均相反应.     

在离子液体体系中由微晶纤维素直接制得5-羟甲基糠醛

研究了以自制的离子液体[Bmim][CI]为溶剂,酸性离子液体[Bmim-][HSO4]和CrCI3为催化剂,催化微晶纤维素脱水制备5-羟甲基糠醛的过程.分别考察了温度、时间、催化剂量、水含量对反应的影响.反应的优化条件为:常压下,[Bmim][CI]用量为4 g,微晶纤维素为0.02 g,在130℃下加入1 g[Bm...     

木纤维素浆粕在离子液体中的溶解性研究

用不同质量分数的氢氧化钠(Na OH)溶液对木纤维素浆粕进行活化,并将活化后的浆粕分别溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([EMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([BMIM]DEP)3种咪唑型离子液体中,通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射及偏光显微镜对其进行表征,结果表明:在考虑成本因素的情况下,选用18%的NaOH溶液对木纤维素浆粕的活化效果较好;在相同试验条件下,不同离子液体对活化后木纤维素浆粕的降解顺序是:[AMIM]Cl[BMIM]DEP[EMIM]Cl,溶解能力顺序是:[AMIM]Cl[EMIM]Cl[BMIM]DEP;在70~110℃温度范围内,随温度升高,溶解时间缩短.     

NaY分子筛负载型离子液体在催化裂化汽油脱硫中的应用

采用物理浸渍法将[C5mim]HSO4（1-戊基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体）负载在分子筛表面,得到分子筛负载型离子液体。采用萃取氧化法,考察了负载型离子液体对催化裂化汽油的脱硫效果。结果表明,分子筛孔道大小对脱硫效果有一定的影响。以NaY分子筛为负载剂,质量分数为35%的H2O2为氧化剂,考察了氧化剂加入体积、萃取时间、剂油体积比等不同条件对催化裂化汽油的脱硫效果。确定了最佳脱硫实验条件为10g负载型咪唑硫酸氢根离子液体,100mL FCC汽油,1mL H2O2,40℃下反应60min后对汽油有较高的脱硫率,一次脱硫率可达94%,初始含硫质量分数为200μg/g的汽油经一次脱硫后含硫质量分数可降至10μg/g以下。反应结束后,通过简单的倾倒使负载型离子液体与汽油分离,负载型离子液体通过回收后可重复使用。     

磁性离子液体的制备及其性能研究

由于具有液程宽、蒸汽压低、溶解能力强、电导率高等独特性能,磁性离子液体近年来受到越来越多的关注。采用两步合成法合成磁性离子液体[C4mim]Fe Cl4、[C4mim]Fe Br Cl3,通过红外光谱、拉曼光谱、核磁共振氢谱对其结构进行表征,并对其磁性、密度及对可挥发性有机气体丙酮、乙醇的吸附特性进行了研究。研究结果表明:[C4mim]Fe Br Cl3的密度较[C4mim]Fe Cl4大,室温下2种磁性离子液体均为顺磁性物质,其磁化率随外加磁场强度的增强呈线性增加,其密度随温度的升高线性下降;2种磁性离子液体对丙酮气体有较显著吸收,而对乙醇气体吸收效果不显著。     

壳聚糖/木质纤维素共混纤维的研究

通过NaOH活化木质纤维素,并将其溶解于离子液体[Bmim]Cl中,与壳聚糖共混制备壳聚糖/木质纤维素共混纤维。通过红外光谱(FT-IR)、X射线(XRD)、力学测试和扫描电镜(SEM)对材料的结构性能进行分析。结果表明,NaOH活化有效地促进了木质纤维素在离子液体中的溶解,壳聚糖的加入使得共混纤维的结晶度降低,强度降低。