离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能

探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为,以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L^-1 H₂SO₄的甲醇溶液作为腐蚀介质时,随着[Bmim]Cl浓度升高,缓蚀效率逐渐增大,当浓度为0.6 mol·L^-1时,缓蚀效率达到最佳值,为90.63%,且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂,SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明,离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上,与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]⁺平行吸附于金属表面,阴离子Cl^-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致,即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用,为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。     

离子液体/氯化亚锡催化合成聚乳酸的研究

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐([Bmim]Cl)和氯化亚锡(SnCl_2)的复盐为催化剂,L-乳酸为原料,采用直接溶液缩聚法制备聚乳酸(PLA);探讨了催化剂用量、反应温度及反应时间对PLA相对分子质量的影响,借助红外光谱和核磁共振氢谱对聚合物进行了表征。结果表明:当反应体系真空度约1 kPa,[Bmim]Cl/SnCl_2催化剂质量分数为反应物的0.7%,[Bmim]Cl与SnCl_2的摩尔比为1:2,反应温度170℃,反应时间12 h时,制备的PLA的粘均相对分子质量为3.5×10~4。     

垃圾焚烧飞灰水洗液纯化及无机盐分离

使用沉淀剂对垃圾焚烧飞灰水洗液中的重金属进行去除实验,并对去除重金属后水洗液中的无机盐进行分离回收。考察了无机、有机沉淀剂单独使用以及无机-有机沉淀剂联用对水洗液中重金属的去除效果,对纯化后的水洗液进行蒸发结晶分离,对不同沸点温度分离得到的无机盐的纯度进行分析。结果表明,无机沉淀剂碳酸钠与硫化钠相比硫化钠去除重金属的效果较好,在硫化钠与重金属物质的量比为1.5时重金属的总去除率可达89.02%;有机沉淀剂TMT-102、MT-103、RS-2568中去除重金属效果最好的是MT-103,在其添加量为400 mg/L时重金属的总去除率可达99.49%。将无机-有机沉淀剂联用,先以硫化钠与重金属物质的量比为1.5加入硫化钠,再加入40 mg/L的MT-103,飞灰水洗液中重金属的总去除率可高达99.60%。将纯化后的水洗液中的无机氯盐进行蒸发分离,蒸发沸点为114 ℃时一次蒸发结束,分离后的盐浆在不低于80 ℃条件下洗涤提纯,得到氯化钠的纯度在95%以上;将母液继续蒸发至沸点温度为126 ℃,然后降温结晶,粗钾按照液固质量比为1.5进行水洗,得到氯化钾的纯度在96%以上;最后的氯化钙母液蒸发至134 ℃,然后降温结晶,可得六水合氯化钙。     

离子液体催化1-己烯齐聚反应的研究

分别以氯化1-丁基-3-甲基咪唑和盐酸三乙胺为阳离子,氯化铝和氯化铁为阴离子合成酸性离子液体催化剂,用于1-己烯齐聚反应研究。结果表明,以［Bmim］Cl-AlCl₃制备的催化剂活性和选择性较好。较佳工艺条件为：催化剂用量为1-己烯质量的4%,n(氯化铝)∶n(咪唑)=2.5∶1,反应时间3 h,反应温度160 ℃。气相色谱分析可知,1-己烯转化率70%以上,产物主要是二聚、三聚、四聚和较少的五聚物,没有裂解产品。     

咪唑基离子液体萃取分离模拟油酚混合物

酚类化合物(如苯酚、甲酚和二甲酚等)是重要的化工原料和化工中间体,主要来自煤加氢液化油和中低温热解的煤焦油中。目前油中酚类化合物的分离方法主要是碱水洗脱法,这种方法不仅要消耗大量强碱、强酸,而且产生了大量含酚废水,导致分离成本和污染治理费用高,制约了煤液化油和煤焦油中酚类化合物的回收和利用。因此,有必要开发新的分离方法,避免使用酸碱溶液、采用非水相分离方法分离油中的酚类化合物。本文研究发现,卤咪唑基离子液体是一种高效的非水介质,可以用来萃取分离油中的酚类化合物。不同阴、阳离子结构的咪唑基离子液体萃取模拟油中苯酚表明[Bmim]Cl是较好的萃取剂,得因于它能形成较强的分子间相互作用。离子液体的用量与油中酚的量相当,用量少。在20~50℃的萃取温度内,温度对酚的萃取率影响很小。通过加热气提的方法可以使萃取酚后离子液体得到再生,并能重复使用,萃取率几乎不变。进一步将离子液体应用于真实油的酚类化合物的分离表明,咪唑基离子液体[Bmim]Cl萃取酚的效率可达92.5%,是一种具有潜在应用前景的萃取剂。     

Rheological Behavior of Poly(m-phenyleneisophthalamide) in Ionic Liquid

Summary The rheological behavior of poly(m-phenyleneisophthalamide) (PMIA) in 1-n-butyl-3-methylimidazolium chloride ([Bmim]Cl, ionic liquid) has been investigated. The polymer in the concentration range investigated exhibits very different behavior between [Bmim]Cl and DMAc/LiCl solvent. Unlike in DMAc/LiCl solvent, PMIA/[Bmim]Cl solution exhibits maxima in apparent viscosity-concentration plots in the range studied. The complex viscosity-frequency behavior of the PMIA/[Bmim]Cl solutions is similar to that steady-state rheological behavior. The different rheological behavior shows the interaction between macromolecule and IL which leading the supermolecular aggregates in PMIA/[Bmim]Cl solution.     

Fabrication of cellulose membrane with “imprinted morphology” and low crystallinity from spherulitic [Bmim]Cl

In the present study, regenerated cellulose membrane with “imprinted morphology” and low crystallinity was fabricated from the crystal cellulose/[Bmim]Cl solution. Spherulites of 1‐butyl‐3‐methilimidazolium chloride ([Bmim]Cl) and cellulose/[Bmim]Cl solution were observed using polarized optical microscopy under certain condition. The fabricated cellulose membranes presented some particular characteristics compared with the membrane prepared from traditional cellulose/[Bmim]Cl solution. All the fabricated membranes were characterized by optical microscope, Wide‐angle X‐ray diffraction (WAXD), thermo‐gravimetric analysis, and mechanical testing. The images showed that the resulting membranes prepared from crystal cellulose/[Bmim]Cl solution were “imprinted” with patterns which originated from the crystalline structure of [Bmim]Cl. The results of WAXD showed that the obtained cellulose membrane exhibited low diffraction peaks and crystallinity of approximately 24.57%. Furthermore, the low crystallinity led to the low mechanical property (27.5 MPa), thermal stability (315.4 °C), and high moisture regain (9.5%). © 2016 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2016 , 133, 43798.     

羧甲基几丁质的制备工艺研究

通过将新鲜虾壳进行脱钙和去除蛋白质后制备的几丁质进行碱化和醚化反应可成功制备羧甲基几丁质。采用元素分析法测得的脱乙酰度和取代度分别为14.78%和1.245。红外光谱图显示取代位置为N、O取代。通过设计正交试验,得最佳制备工艺条件：原料质量比（几丁质：氯乙酸）1：5,反应温度45℃,反应时间14h。试验的方差结果表明：原料质量比（几丁质：氯乙酸）是反应的主要影响因素。     

Partitioning Behavior of Penicillin G in Aqueous Two Phase System Formed by Ionic Liquids and Phosphate

Abstract

An aqueous two‐phase system (ATPS) was presented with hydrophilic ionic liquid 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride ([Bmim]Cl) and NaH₂PO₄ aqueous solution in this paper. The partitioning behavior of penicillin G in the ATPS was investigated. Concentrations of NaH₂PO₄, penicillin G, and [Bmim]Cl were evaluated to determine their effects on the partition coefficient and extraction yield of penicillin G. It was found that both of partition coefficient and extraction yield strongly depended on the concentration of [Bmim]Cl, penicillin and NaH₂PO₄. A high extraction yield of 93% was achieved with the following parameters: NaH₂PO₄ · 2H₂O 40% (wt%), penicillin 45000～50000 u/ml, [Bmim]Cl 20～21% (wt%). The [Bmim]Cl/NaH₂PO₄ system was also applied in a real filtration of penicillin G fermentation broth and the extraction yield was averaged at 91.5%. It is worthy noting that the working pH value of ATPS was at the range of 5～6, no emulsification and protein denaturation could be observed.     

电石渣合成高纯碳酸钙的研究

采用氯化铵水溶液浸出电石渣中的钙,并对溶液进行净化,通入二氧化碳制备高纯的碳酸钙。考察了氯化铵水溶液浓度、过量程度和反应温度等对钙提取和净化的影响规律。在氯化铵溶液浓度为3%~27.11%(质量分数)和过量程度为0~25%时,杂质镁的去除率随氯化铵溶液浓度的增加而增加,随过量程度的增加而稍有增加,对钙的提取率影响不大。在15~70℃,浸出温度对钙的提取率影响不大,但镁的去除率随温度的升高略有下降。浸出和净化电石渣中钙的适宜工艺条件为:氯化铵溶液浓度为10%(质量分数),氯化铵过量10%,室温下反应60 m in。用浓氨水调节氯化钙溶液的pH至12.0,与二氧化碳反应制备碳酸钙的纯度为99.44%,白度为97.8%,杂质镁质量分数为0.015%,颗粒粒度为500 nm。     

聚苯并咪唑在离子液体中流变行为的研究

采用氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmin]Cl)离子液体作为溶剂制各聚苯并咪唑离子(PBI/[Bmin]Cl)溶液,对不同浓度及温度下的PBI/[Bmin]Cl溶液进行流变性能的测试,并探讨了这些因素对溶液流变性能的影响。结果表明:聚苯并咪唑溶液的零切粘度随溶液浓度的增加而增加,PBI/[Bmin]Cl溶液存在切力变稀现象,当溶液浓度高达5%时,这一现象明显化。同时,数据表明PBI/[Bmin]Cl溶液流变性能对于温度的变化尤为敏感,随温度的升高溶液的零切粘度显著下降,而溶液的非牛顿指数却随之升高,切力变稀现象变得越来越不明显。     

离子液体[Bmim]BF_4合成反应后的纯化工艺

考察了离子液体[Bmim]BF4(四氟硼酸1-丁基-3-甲基咪唑)合成反应后纯化步骤中CH2Cl2用量、H2O用量及不同萃取水洗方式等因素对[Bmim]BF4得率的影响,得到了纯化时合理的CH2Cl2用量及H2O用量,质量比为:CH2Cl2:H2O:[Bmim]BF4粗品=7:3:10,其中H2O采用多次加入方式进行萃取水洗效果较好、离子液体的得率较高,纯化后[Bmim]BF4得率约为93.15%。     

以L-谷氨酸为原料制备D-谷氨酸的新方法

以L-谷氨酸为原料经过酯化、消旋、化学拆分和水解制备D-谷氨酸。使L-2,3-二苯甲酰酒石酸(L-DBTA)与DL-谷氨酸-γ-乙酯在水溶液中于65~70℃反应形成非对映体盐,冷却到0~5℃,D-谷氨酸.L-DBTA盐析出,过滤后再经水解得到D-谷氨酸,收率85%,旋光纯度达到99%以上。     

Extraction of anionic dyes with ionic liquid–nonionic surfactant aqueous two-phase system

The cloud point of nonionic surfactant (Triton X-114) in ionic liquid ([Bmim]Cl) aqueous solution exhibits as increase and then decrease and increase again with the increase of ionic liquid (IL) content, which is the origin of an IL–nonionic surfactant aqueous two-phase system. The nonionic surfactant-rich phase coexists with a high content of IL aqueous solution phase in the IL–nonionic surfactant aqueous two-phase system. The partitioning of various ionic dyes indicates that anionic species exhibit a high partitioning coefficient between the IL-rich phase and the nonionic surfactant-rich phase.     

疏水性离子液体萃取芳香化合物及其再生

利用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[Bmim][PF6]、1-丁基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐[Beim][PF6]、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐[Bmim][Tf2N]对水溶液中的9种芳香化合物进行萃取,以苯胺为代表对萃取工艺进行了优化,考察了乙醚、正丁醇等低极性溶剂对离子液体的再生情况. 结果表明,在室温下,当相比O/A=0.2、时间为10 min时,[Bmim][PF6]对苯胺的萃取率达87.2%,分配系数为34.1,效果明显高于甲苯、正辛醇等传统有机溶剂. 芳香化合物的分子结构对萃取有较大影响,萃取率及分配系数随溶质疏水性增加而增加. 用乙醚作为反萃剂效果较好,苯胺和离子液体的回收率分别为93.1%和95.2%,溶质及离子液体均能实现资源化回收利用.     

由铬酸钾制备铬酸钠结晶分离过程研究

以铬酸钾中间体为原料,系统地研究了采用结晶分离等常规手段制备铬酸钠产品的清洁制备方法。应用等温法分别测定了KNO3在Na2CrO4水溶液中和Na2CrO4在KNO3水溶液中的相平衡数据,绘制了溶解度曲线,确定采用先冷却结晶后蒸发结晶的方法制备铬酸钠晶体产品。考察了冷却结晶终点温度和物料配比,分析了分步蒸发结晶产品,确定了结晶最佳操作条件:K2CrO4与NaNO3的质量比在1∶(0.9～1.2),冷却结晶的终点温度控制在4℃。提出铬酸钾通过结晶方式转化为铬酸钠的整体工艺流程,并进行了全流程循环实验。采用重结晶法对铬酸钠产品进行精制,获得高纯度的铬酸钠晶体,质量分数由81.4%提高到92.2%,且粒径较大,粒度均匀。     

转化法制备六氟磷酸锂

采用平衡法测定了-20~20 ℃下,六氟磷酸钾、氯化锂和氯化钾在乙腈中的溶解度,并以溶解度数据为基础,提出了转化法制备六氟磷酸锂的新工艺。以乙腈为溶剂,六氟磷酸钾和氯化锂为原料,经转化反应、浓缩结晶纯化分离后得到样品。借助于红外光谱法、X射线衍射分析,并与市售六氟磷酸锂产品比对,确认制备产品为六氟磷酸锂,其纯度为99.93%,w（氯离子）=2×10-6、碳酸二甲酯（DMC）不溶物质量分数为0.06%,优于商用六氟磷酸锂（纯度为99.90%）,达到HG/T 4066-2008《六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液》要求,此方法有望替代AHF溶解法,作为制备六氟磷酸锂的工艺路线。     

Rheology of 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride cellulose solutions. II. Solution character and preparation

The focus of this article of a three part series is the effects of preparation and composition on the shear rheology of cellulose in the ionic liquid 1‐butyl‐3‐methylimidazolium chloride ([Bmim]Cl). Included are the effects of three different degrees of polymerization, (i.e., average molecular weight), manual versus high shear mixing, a range of cellulose concentrations, and the effects of controlled amounts of lignin and a hemicellulose. The rheology implies that a gel phase develops at higher degrees of polymerization, higher concentration, and at lower temperatures. The first article focused primarily on shear rheology of cellulose in [Bmim]Cl with a high shear preparation technique, one degree of polymerization, a narrow range of cellulose concentrations, and temperature. The third article focuses on elongational rheology of cellulose in [Bmim]Cl. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

取代芳基杂环磷酸金属盐类成核剂在等规聚丙烯中的成核效应

采用DSC考察了2,2′-亚甲基双（4,6-二叔丁基苯基）磷酸的不同金属盐在等规聚丙烯中的成核效应,并研究了这些成核剂对等规聚丙烯力学性能和光学性能的影响.结果表明,一价的取代芳基杂环磷酸金属盐如钠盐、锂盐、钾盐具有很好的成核效果,添加0.2%（质量）的钠盐、锂盐或钾盐,可使聚丙烯的结晶峰温度分别提高13.5、13.6℃和15.0℃,结晶度提高5％左右,结晶速率显著提高;同时可使聚丙烯的拉伸强度提高10％左右,弯曲模量提高30％左右,雾度降低40％左右.而二价的钙盐、镁盐、锌盐和三价的铝盐的成核效果不明显.同时非等温结晶动力学研究表明一价的钠盐、锂盐和钾盐的加入可使聚丙烯的结晶方式发生明显的改变.     

离子液体/盐双水相萃取分离锁阳中熊果酸

利用1-丁基-3-甲基咪唑氯([Bmim]Cl)和磷酸氢二钾(KH2PO4)双水相体系萃取分离锁阳中熊果酸,首先对[Bmim]Cl质量分数、KH2PO4质量分数、熊果酸粗提取液质量分数、NaCl质量分数、pH进行单因素研究,确定双水相体系组成为质量分数25%[Bmim]Cl-21%KH2PO4。然后,利用Box-Benhnken Design实验,对黄酮粗提取液质量分数、pH、NaCl质量分数进行了优化,结果表明:粗提液质量分数8.5%、NaCl质量分数1%、pH=4.7,熊果酸萃取率可达97.85%,与预测值98.3%接近。说明该优化工艺具有可行性。