离子液体中羟丙基纤维素的合成

使用离子液体1,3-二乙基咪唑磷酸二乙酯盐([EEIM][DEP])为反应溶剂主组分来溶解微晶纤维素进行羟丙基化衍生,微晶纤维素和醚化剂在离子液体中均可形成均相,通过碱化、醚化、酸化及洗涤等步骤制备得到不同取代度的羟丙基纤维素。考察了碱化反应温度、反应原料摩尔比、醚化反应时间及酸化剂的种类对羟丙基纤维素产品的收率和摩尔取代度的影响,并采用红外、核磁、TGA等手段对产品结构进行了表征。     

铝在路易斯酸性1-烯丙基-3甲基米唑氯铝酸离子液体中的低温电沉积(英文)

Lewis acidic 1-allyl-3-methylimidazolium chloroaluminate ionic liquids were used as promising elec-trolytes in the low-temperature electrodeposition of aluminium.Systematic studies on deposition process have been performed by cyclic voltammetry and chronoamperometry.The surface morphology and X-ray diffraction(XRD) patterns of deposits prepared at different experimental conditions were also investigated.It was shown that the nu-cleation density and growth rate of crystallites had a great effect on the structure of aluminium deposited.The crys-tallographic orientation of deposits was mainly influenced by temperature and current density.Smooth,dense and well adherent aluminium coatings were obtained on copper substrates at 10-25 mA?cm?2 and 313.2-353.2 K.More-over,the current efficiency of deposition and purity of aluminium have been significantly improved,demonstrating that the ionic liquids tested have a prospectful potential in electroplating and electrorefining of aluminium.     

绿色过程系统工程

发展从源头消除污染的绿色技术是过程工业可持续发展的必然要求,任何单元技术的突破对过程工程的绿色化都是不可或缺的。然而过程工程是一个系统科学,不仅要考虑单个技术,重点还要考虑从原料替代、介质创新到单元强化及系统集成的整个链条,归根到底是要通过新介质(如催化剂、溶剂等)的原始创新和新工艺集成创新实现过程工业的绿色化。基于系统论的科学思想综合考虑过程工程这一复杂大系统,以离子液体介质创新为核心,综述了在原料替代、新型介质设计、传递规律、系统集成方面的新进展,以期为绿色化工技术的发展提供重要的科学基础。     

离子液体[Mmim][DMP]与DMSO/乙腈二元体系的密度和黏度

离子液体因其特殊的内在结构及性能,使得其在纤维素预处理应用过程中展现出良好的效果,其相关体系的物性研究是推进工业化进程的基础必要数据。因此选用甲基咪唑和磷酸三甲酯合成了离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯([Mmim][DMP]),并测定了[Mmim][DMP] (1) + DMSO (2) 和 [Mmim][DMP] (1) + 乙腈 (2) 两个二元体系,在293.15~323.15 K时,全组成范围内的密度和黏度。计算了体积性质和超额性质数据。通过比较分析二元体系的超额摩尔体积(V ^E)、表观摩尔体积( V_{?} )、无限稀释表观摩尔体积( V_{?}^{\mathrm{\infty }} )和偏摩尔体积( \stackrel{\text{?}}{V} )数据,以及分子模拟手段讨论了离子液体与溶剂之间的作用形式,包括离子液体与溶剂之间形成的氢键对溶液性质的影响。     

二元离子液体强化秸秆预处理

为了提高生物质秸秆的溶解率、优化秸秆组分再分布,采用1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][OAc])的二元离子液体混合体系,考察溶剂组成、反应温度和处理时间三因素对预处理的影响。结果表明,随着[Bmim]Cl在二元离子液体中摩尔比的升高,秸秆溶解率呈先上升后下降的趋势;纤维素在处理后秸秆中所占比例也遵循此规律。随着温度升高,溶解率逐渐增加,当温度超过100℃时,二元离子液体溶解液的黏度发生突变,秸秆发生变性;此外,随着处理时间的延长,溶解率逐渐升高,但是超过3 h以后,溶解效果提升并不明显。综合各因素作用效果,确定最佳反应温度为90℃,最佳处理时间3 h。在此条件下,秸秆的溶解率达到46.53%,经处理后秸秆中纤维素比例达到55.77%。     

含LiDFOB的FEC/PC/DMC基电解液的高电压电化学性能

利用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)优良的成膜性、稳定性和耐高压性,研究了在1 mol/L LiPF6 FEC/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二甲酯(DMC)中加入LiDFOB和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)对高电压材料LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能的影响,利用循环伏安法和扫描电镜分析了两种电解液中电化学性能的差异. 结果表明,在FEC基电解液中加入LiDFOB和添加剂TMSB使电解液的分解电位提高至5.5 V(vs. Li/Li+)以上,对铝箔有良好的钝化作用. Li/LiNi0.5Mn1.5O4半电池在含LiDFOB和TMSB的电解液中的初始放电比容量达126.8 mA?h/g,库伦效率为99%,充放电200次后比容量仍为108.2 mA?h/g,容量保持率为85.3%. 而在不含LiDFOB和TMSB的电解液中,电池容量迅速衰减,85次充放电循环后容量保持率仅为60.7%.     

过渡金属Mn取代多金属氧簇催化醇解废旧PET

合成了一种具有三明治结构的过渡金属Mn取代的多金属氧簇(POMs)催化剂Na12[WZnMn2(H2O)2(ZnW9O34)2],用于催化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的醇解过程,对反应温度、反应时间和催化剂量等实验条件进行了优化。结果表明,在催化剂量为PET质量的1.0%、质量比PET/EG(乙二醇)为1:4及190℃的条件下反应80 min,PET降解率可达100%,对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)的收率达84.42%。     

微型气液固三相等温微分浆态床反应器的优化

针对气液固三相浆态床催化反应中,传递、反应、催化剂的原位表征均比较复杂的问题,为了有利于气、固相均匀分散于液相和反应温度在反应器中实现等温,通过对气液固三相反应工艺特性和反应器性能要求的分析,对微型气液固三相浆态床反应器进行了优化。根据微型浆态床对气液固三相反应分析的要求,采用图像法研究了分布器为G1、G2、G3,砂板直径为2、2.5、3 cm反应器中的流体力学性能特征,考察了气体流速、温度、反应器直径及气体分布器对气含率、气泡尺寸、气泡上升速率以及气泡分布的影响,并进行流体动力学模拟计算,确定了微型浆态床反应器的直径为2 cm,气体分布器为G3砂板的反应器结构,该反应器可以应用于反应过程中间态及液体产物生成过程的测试。     

Application of Film-forming Additives for Ionic Liquid Based Electrolyte

N-methyl-N-propylpiperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide was synthesized for the application in ionic liquid based electrolytes in lithium ion battery, 10% vinylene carbonate (VC) and 10% 1,3-propane sultone (PS) were added to the electrolyte system respectively as additives to improve the property of solid electrolyte interface and cyclic performance. The results of cyclic voltammetry showed that homogenous and compact solid electrolyte interface film formed on graphite electrode which was detected by observing the morphology of cycled graphite anode. Charging and discharging performance of LiFePO4/Li half cell was tested in the electrolyte with or without additives. The initial specific discharging capacities were increased to 129.4 and 123.0 mA×h/g by the addition of VC and PS, respectively, compared with that of additive-free electrolyte. The discharging retentions were 88.9% and 84.6% in electrolyte containing VC and PS after 10 cycles.     

介孔SiO2/Al2O3固体酸催化γ-戊内酯脱羰基制备丁烯

采用溶胶-凝胶法合成了介孔SiO2/Al2O3催化剂,用于g-戊内酯脱羰基制丁烯,对催化剂进行了表征,考察了反应条件对丁烯生成的影响,并分析了g-戊内酯脱羰基制丁烯的反应机理. 结果表明,SiO2/Al2O3的平均吸附孔径为6.8768 nm, BET比表面积达398.4 m2/g,催化剂表面存在Lewis和Br?nsted酸位;在350℃、催化剂用量为g-戊内酯量的5%(w)、反应4 h的条件下,g-戊内酯的转化率在99%以上,丁烯产率最高达97%;反应机理为,在SiO2/Al2O3作用下,g-戊内酯先开环生成戊烯酸,戊烯酸发生a和b碳裂解生成丁烯和CO2.