CO_2/[Bmim]Br-AlCl_3/苯体系相平衡研究

在温度40～80℃、压力1.50～12.00 Mpa条件下,测定了CO2在氯铝酸离子液体([Bmim]Br-AlCl3)中的溶解度:在60℃以及3.00～10.00 Mpa条件下,测定了CO2/[Bmim]Br-AlCl3苯三元体系中气液相平衡数据,获得了三组分物系的相图.实验结果表明:在低压条件下,CO2在离子液体中的溶解度(xco2)随压力增加而升高;当温度在40～80℃、压力9.00～10.00 Mpa范围内,xco2分别达到最大值.在CO2/[Bmim]Br-AlCl3/苯三元体系中,根据各组分的最初摩尔比的不同,平衡体系中分别会出现气-液两相及气-液-液三相.压力对富苯相中各组分影响较富离子液体更大:在60℃,lO.00 Mpa条件下,体系中有新相生成,气-液两相区转变为气-液-液三相区.     

CO2-苯-长链烷基苯-[Bmim]Br-AICl3四元体系相平衡测定

利用静态分析法,在40℃、0．10—10．60MPa条件下考察了CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br-A1Cl3、CO2-苯-1-十四烷基苯-[Bmim]Br—AICl3、CO2-苯-1-十六烷基苯-[Bmim]Br—AICl3三种四元体系的相态并测定了相平衡数据,比较了长链烷基苯的分配系数（长链烷基苯在底部液相中的质量分数与其在中间相中质量分数的比值）随压力变化的规律。结果表明：加入CO2促进了长链烷基苯在离子液体中的溶解。在40℃、8．10MPa条件下,CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br—AICl3体系有新中间液相生成;随着长链烷基苯链长的增加,底部液相由液相逐渐转变为固相。在40℃、8．10MPa条件下,1-十二烷基苯、1-十四烷基苯的分配系数接近1．0;在40℃、4．00MPa条件下,1-十六烷基苯的分配系数接近1．0。     

[Bmim]Cl-xAlCl_3催化合成十二烷基苯

采用AlCl3和[Bmim]Cl不同摩尔比的[Bmim]C1-xA1C13离子液体为催化剂,研究了不同条件下1-十二烯与苯的烷基化反应。实验结果表明,以A1Cl3和[Bmim]Cl的摩尔比为2.0([Bmim]Cl-2A1C13)的离子液体为催化剂,在反应温度25℃、反应时间30 min,苯、烯及离子液体的摩尔比为5︰1︰0.03的条件下,正十二烯的转化率可达98.32%,2-LAB的选择性可达36.76%。离子液体和产物可形成易于分离的双液相,简化了催化剂与产物的分离操作。     

CO2-苯-长链烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3四元体系相平衡测定

利用静态分析法,在40℃、0.10~10.60MPa条件下考察了CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3、CO2-苯-1-十四烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3、CO2-苯-1-十六烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3三种四元体系的相态并测定了相平衡数据,比较了长链烷基苯的分配系数(长链烷基苯在底部液相中的质量分数与其在中间相中质量分数的比值)随压力变化的规律。结果表明:加入CO2促进了长链烷基苯在离子液体中的溶解。在40℃、8.10MPa条件下,CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3体系有新中间液相生成;随着长链烷基苯链长的增加,底部液相由液相逐渐转变为固相。在40℃、8.10MPa条件下,1-十二烷基苯、1-十四烷基苯的分配系数接近1.0;在40℃、4.00MPa条件下,1-十六烷基苯的分配系数接近1.0。     

离子液体[Bmim][NTf2]对CO2在碳酸二乙酯中溶解性能的强化

采用恒定容积法在温度范围308.15~328.15 K、压力范围0~3 MPa条件下测定了CO₂在碳酸二乙酯（DEC）、离子液体[Bmim][NTf₂]以及二者不同质量分数配比混合溶剂中的溶解度,并用COSMO-RS模型研究了离子液体的加入对DEC蒸气分压的影响。实验表明,在相同实验条件下CO₂在[Bmim][NTf₂]中的溶解度大于在DEC中的溶解度。[Bmim][NTf₂]的加入可强化CO₂在DEC中的溶解性能,在相同温度下CO₂在混合溶剂中的溶解度随[Bmim][NTf₂]质量分数增加而增大,在相同浓度的混合溶剂中CO₂的溶解度随温度升高而降低。COSMO-RS模型计算表明,DEC的蒸气分压下降的分数随混合溶剂中离子液体质量分数增加而增大,而对于相同质量分数配比的混合溶剂温度对DEC的蒸气分压影响较小。     

H2O-[Bmim]BF4-Na2CO3离子液体双水相体系的神经网络模型研究

基于BP（Back-Propagation）神经网络模型,编写了通用的计算程序,对30℃时H2O-[Bmim]BF4-Na2CO3离子液体双水相体系的液液平衡数据进行了关联,经过反复试算,得到最佳的神经网络拓扑结构为{3,10,3},采用该结构关联富含水相中三种组分的质量分数,平均相对误差分别为0.065%、2.218%和0.781%,最大相对误差为3.916%;优于文献中的Othmer-Tobias经验方程＋溶解度曲线方程的关联精度,该方程得到的平均相对误差分别为0.09%、2.77%和1.73%,最大相对误差为4.52%。较为成功地应用神经网络模型处理了含离子液体的双水相体系的液液平衡数据。     

[emim]Ac-CO_2二元体系相平衡实验研究

通过实验测定[emim]Ac-CO_2二元体系的相平衡数据,研究[emim]Ac吸收CO_2的性能。结果表明,当压力一定时,CO_2在[emim]Ac中的溶解度随着温度的升高而减小;当温度一定时,CO_2在[emim]Ac中的溶解度随着压力的升高而增大;在温度和压力的耦合作用下,CO_2在[emim]Ac中的溶解度,在温度263.15K、压力1.37 MPa时高达0.391 6,由此可知[emim]Ac是一种良好的CO_2吸收剂。     

CO2/离子液体混合物相平衡的研究进展

离子液体对二氧化碳有良好的溶解性能,可以实现二氧化碳的固定与转化。超临界二氧化碳可以从离子液体/有机物体系中选择性萃取有机物,避免相间的交叉污染,实现离子液体的回收。从CO2在离子液体中的溶解度实验测定方法、CO2/离子液体二元体系高压相平衡测定、SC-CO2/离子液体/有机物的三元体系相平衡研究以及模型预测四个方面介绍了CO2/离子液体体系相平衡研究的最近进展,分析了这一研究领域的发展方向。     

[NH2-emim]Br/[Bmim]BF4离子液体中二氧化碳的电化学还原

以2-溴乙胺氢溴酸和N-甲基咪唑盐为原料合成了氨基功能化离子液体1-（2-胺乙基）-3-甲基咪唑溴盐（[NH₂-emim]Br）,用¹H NMR和IR对所制备的离子液体进行了表征,测得25℃下[NH₂-emim]Br的黏度26.691 Pa·s、电导率0.1130 mS·cm^-1,CO₂的溶解饱和度82%（摩尔分数）,将不同含量的[NH₂-emim]Br与[Emim]BF₄、[Bmim]BF₄、[Bmim]PF₆组成二元复合离子液体,并用于CO₂电化学还原研究,循环伏安研究表明,CO₂在[NH₂-emim]Br（0.5%）-[Bmim]BF₄复合离子液体中的还原峰电位较[Bmim]BF₄正移0.4 V,还原峰电流增大9倍,黏度降低为0.08227 Pa·s,电导率增大至1.317 mS·cm^-1,是一种较好的CO₂电化学还原离子液体体系。     

[Bmim]Cl-AlCl3离子液体催化1,2-苯并苊醌的合成

研究了氯代1-甲基-3-丁基咪唑-三氯化铝([Bmim]Cl-AlCl3)离子液体催化蒽与草酰氯的Friedel-Craft酰基化反应。GC/MS分析发现生成了1,2-苯并苊醌(又名1,2-蒽乙二酮),用GC法考察了不同反应条件对1,2-蒽乙二酮收率和选择性的影响。当AlCl3在[Bmim]Cl-AlCl3离子液体中的摩尔分数为0.67,m{[Bmim]Cl-AlCl3}∶m(蒽)=8∶1,n(草酰氯)∶n(蒽)=2∶1,反应温度45℃,反应时间6 h时,1,2-蒽乙二酮收率为88.2%,选择性可达100%。[Bmim]Cl-AlCl3离子液体5次循环使用后,1,2-蒽乙二酮的收率和选择性仍达88.0%和99.6%。经萃取、重结晶等方法得到了w(1,2-蒽乙二酮)=98.3%的产品,通过熔点测定、GC、GC/MS、FTIR和1HNMR对反应产物进行了定性和定量分析。     

[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系浮选富集水中的磺胺嘧啶

构建了[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系,将其用于浮选富集水中的磺胺嘧啶,并探究了盐含量、离子液体初始加入量、气浮时间、气浮速率以及温度对磺胺嘧啶浮选富集效果的影响。结果表明,在25℃条件下,K_2HPO_4含量为50 g,离子液体用量为4 mL,以40 mL/min为气浮速率,气浮处理40 min后,可以获得较好的浮选富集效果,体系对磺胺嘧啶的气浮效率最高可达89.43%。     

[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系浮选富集水中的磺胺嘧啶

构建了[Bmim]Cl/K_2HPO_4双水相体系,将其用于浮选富集水中的磺胺嘧啶,并探究了盐含量、离子液体初始加入量、气浮时间、气浮速率以及温度对磺胺嘧啶浮选富集效果的影响。结果表明,在25℃条件下,K_2HPO_4含量为50 g,离子液体用量为4 mL,以40 mL/min为气浮速率,气浮处理40 min后,可以获得较好的浮选富集效果,体系对磺胺嘧啶的气浮效率最高可达89.43%。     

[Bmim][Br3]与羰基化合物的选择性溴化反应研究

研究了离子液体三溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim][Br3]对2-戊酮、4-甲基苯乙酮、4-甲氧基苯乙酮、6-甲氧基-2-乙酰基萘、2,2,5,5-4-甲基-3-已酮、环辛酮、环十二酮、丁醛等羰基化合物的α-溴化反应.在无催化剂、溶剂条件下,三溴化1-丁基-3-甲基咪唑[Bmim][Br3]对以上几种羰基化合物溴化,高产率、高选择性地得到α-溴化产物,产率为88%～94%.实验结果表明,在离子液体[Bmim][Br3]存在下,溴化反应不仅速度较快、温度缓和、操作简便,而且产物的产率高,易分离,对环境更友好.     

含离子液体苯-正丙醇体系等压气液相平衡

选择癸基咪唑醋酸盐([DMIM] [OAc])离子液体作为萃取精馏分离苯-正丙醇共沸体系的萃取剂.在101.3 kPa下测定了苯-正丙醇-癸基咪唑醋酸盐三元体系的等压气液相平衡数据,使用非随机双液体模型(NRTL模型)对所得数据进行了关联,得到了模型参数.实验结果表明:[DMIM][OAc]的加入对体系中的苯产生了显著...     

[Bmim][BF4]/MEA混合水溶液的CO2汽液平衡和解吸能耗分析

搭建汽液平衡实验台,对液液分相CO₂吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim][BF₄]）/乙醇胺（MEA）混合水溶液与CO₂的汽液平衡进行了实验测量与分析,并对该吸收剂解吸能耗进行计算。结果表明,随着温度的升高,相同担载量溶液对应的CO₂分压升高,[Bmim][BF₄]质量分数的改变对汽液平衡的影响不明显。与传统有机胺溶液30%（质量）MEA相比,该吸收剂在能耗方面主要优势在于解吸过程中显热和潜热的减小。其反应热在担载量大于0.45之后明显减小,潜热的减小主要由于解吸塔内H₂O气相分压和摩尔分数的减小,当[Bmim][BF₄]质量分数大于30%时,显热可以减少30%以上,减少的原因主要为比热容的降低和富液胺浓度的提升。     

[bmim]Cl／FeCl3离子液体催化苯与乙烯烷基化反应的新型机理

Up to now the mechanism of Friedel-Crafts reactions catalyzed by ionic liquid have not been fully understood, while carbocation mechanism was assumed. It was found that the source of H and the route of reaction initiated the alkylation of benzene with ethylene catalyzed by [bmim]Cl/FeCl3 ionic liquid. The fact that dewatered ionic liquids have catalytic activity for the alkylation of benzene with ethylene suggests that there exists a new catalytic route. The distinctly Bronsted acid properties of 2-H in [bmim]Cl were found through FT-IR and HNMR analysis of [bmim]Cl after titration with water free KOH in alcohol solution. In addition, the chemical shifts of proton on the [bmim]Cl ring, especially 2-H, are sensitive to the change of FeCl3 content and shifted downfield when FeCl3 was added into [bmim]Cl to form ionic liquid. Thus 2-H was easy to be disengaged from imidazolium ring with formation of H^ to initiate the reaction. The isotope-substituted method was employed to prove this mechanism, through the GC-MS analysis of alkylation products of deuterated benzene with ethylene. The route of alkylation catalyzed by FeC13 ionic liquid was found to follow the carbocation mechanism, the resource of H was presented and proved using HNMR analysis of ionic liquid to inspect the intensity change of 2-H. It was found that the intensity of 2-H reduced 23% after reaction showing that the H arising from alkylation reaction was supplied by 2-H on the imidazole ring.     

离子液体[Bmim]PF6萃取红霉素动力学机理

研究探讨离子液体[Bmim]PF6萃取红霉素过程的动力学行为和特征,考察了温度以及传质界面积对萃取速率的影响。结果表明,离子液体[Bmim]PF6萃取红霉素的过程为化学反应控制过程,并确定萃取平衡方程式。一级反应动力学模型能很好的描述实验条件下离子液体对红霉素的萃取分离过程。     

［Bmim］BF4-H2O-Na2CO3离子液体双水相体系液液相平衡数据的测定与关联

用浊点法测定了四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑—水—碳酸钠体系在常压30℃下的溶解度曲线及密度曲线，并用经验方程进行了关联。用浊点—密度法测定了该体系的液液相平衡数据，绘制了相应的相图。结果表明：双水相体系一相以离子液体和水为主，碳酸钠的含量很少，另一相以碳酸钠和水为主，离子液体的含量很少。该体系既可作为萃取分离体系，也可作为从水溶液中分离回收离子液体的初步体系。用Othmer-Tobias+Bancroft经验方程对相平衡数据进行关联，最大相对误差为94.99%， 最大平均相对误差为15.69%，关联结果不理想。提出用Othmer-Tobias经验方程+溶解度方程对其进行关联，最大相对误差为4.52%，最大平均相对误差为2.77%，关联精度较高，该方法可适用于有一组分含量较低的体系的液液相平衡的关联计算。     

CO2介质中离子液体催化苯与1-十二烯烃连续式反应

为了解决离子液体催化苯与长链烯烃连续式反应中离子液体相与反应液相互溶性差的问题,在[Bmim]Br-AlCl3催化苯与1-十二烯烃连续式反应中引入了CO2作为反应介质,并考察了CO2-苯-1-十二烷基苯-[Bmim]Br-AlCl3四元物系的相平衡和CO2压力、温度、空时和苯烯比对烷基化反应的影响。结果表明,在30-60℃,7．90-8．10MPa的条件下,反应物在离子液体相与反应液相浓度分布均一,有利于提高烯烃的转化率。提高苯烯比对改善单取代烷基苯产率的作用明显。在60℃,8．10MPa和空时为2min的条件下,苯烯物质的量之比为2时,单取代十二烷基苯产率最高为59．2％,苯烯物质的量之比为12时,单取代烷基苯的产率为85．9％。     

功能化离子液体[C3SO3Hnhm]HSO4催化合成苯并氧杂蒽

无溶剂下以功能化酸性离子液体4-(3-磺丙基)吗啡啉硫酸氢盐([C3SO3Hnhm]HSO4)为催化剂,催化β-萘酚和芳香醛合成苯并氧杂蒽。通过单因素试验和正交试验优化反应条件,并考察了该离子液体的重复使用性能。结果表明,当苯甲醛用量为0.005 mol,β-萘酚与苯甲醛摩尔比为2∶1,催化剂用量为苯甲醛的6%,100 ℃下反应10 min后苯并氧杂蒽的产率达到91%以上。[C3SO3Hnhm]HSO4催化剂重复使用5次,其催化活性下降不明显,为苯并氧杂蒽类化合物的绿色合成提供了一种新方法。