H_2O_2-[BMIm]Cl改性碱木质素的热解特性研究

采用等体积30%H2O2溶液和离子液体[BMIm]Cl的混合液对提取自造纸黑液的碱木质素氧化降解后,清液加水再生,所得固体改性碱木质素经TGA-FTIR分析,研究了其热解特性。TG/DTG/DTA结果表明,改性碱木质素热解的动力学控制温区在533~649K,且使用Coats-Redfern法在一级热解反应模型下计算得,热解主要发生在574.7K以下,其活化能高达105.675kJ/mol,较改性前高出2.2倍。以10K/min的升温速率分析热解过程所形成的气相FT-IR谱图知,改性碱木质素结构稳定但更容易热解,热解产物中诸如1,2,4-三甲氧基苯、2,6-二甲氧基酚和苯酚等具有邻位和对位二取代官能团的芳香族化合物显著增多。     

丝素在离子液体中的溶解及再生丝素纤维的结构

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）为溶剂,研究了丝素蛋白在[BMIM]Cl中的溶解情况,结果表明,温度对丝素在[BMIM]Cl中的溶解有较大影响,当温度〈90℃时,即使延长溶解时间,丝素也难以溶解,而当温度≥90℃时,随着温度升高,溶解速率明显加快。考虑到高温会使丝素降解,因此,选择100℃为丝素...     

微波辐射下离子液体［RMIm］PF6（R=P, B, C6）的合成及其电导率研究

在微波辐射下,1-甲基咪唑分别与有机卤盐（1-溴丙烷、1-溴丁烷、1-溴己烷）在80℃回流加热10min,可制得咪唑类离子液体的中间体溴代1-丁基-3-甲基咪唑（[BMIm]Br）、溴代1-丙基-3-甲基咪唑（[PMIm]Br）、溴代1-己基-3-甲基咪唑（[C6MIm]Br）,进一步与HPF6在室温搅拌反应4h,制得憎水性的咪唑类离子液体[BMIm]PF6,[PMIm]PF6和[C6MIm]PF6。对这3种离子液体及其在不同有机溶剂如丙酮、甲醇、乙酸乙酯中的电导率进行测定,发现离子液体的电导率受咪唑上取代基种类、溶剂种类、浓度和温度的影响,取代基的链越长,体积越大,离子液体的电导率越小。并且随温度升高和浓度的增大,离子液体的电导率也增大。     

金属-有机骨架材料[Zn_2Camph_2(dabco)]·DMF·H_2O作为手性选择剂的高分子膜及其应用研究

以醋酸纤维素为基膜,以手性金属-有机骨架材料[Zn2Camph2(dabco)]·DMF·H2O为手性识别剂制备醋酸纤维素混合膜,对D,L-对羟基苯甘氨酸溶液进行了分离研究,考察了操作压力、操作时间以及D,L-对羟基苯甘氨酸浓度对膜渗析性能的影响。在优选分离条件下,当D,L-对羟基苯甘氨酸浓度为0.3mg/mL时,该膜对D,L-对羟基苯甘氨酸分离的对映体过剩值(e.e.)为42.4%,表明对D,L-对羟基苯甘氨酸对映体有一定的拆分效果.     

HZSM-5/[BMIm]Cl复合改性木质素结构及其热稳定性研究

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIm]Cl)中以四氢萘为供氢剂,采用固体酸HZSM-5在130℃对碱木质素进行改性。并利用FT-IR、UV、SEM和TGA检测手段对改性前后的木质素进行表征分析。FT-IR测试结果表明改性后木质素共轭羰基峰消失;UV测定的结果显示羟基含量增加了37.47%,木质素活性得到了提高;SEM分析发现改性后的木质素颗粒变小,形貌变得规则,而热重分析表明改性后的木质素热稳定性下降,并印证了羟基含量的增多。这些理化性质的改变为木质素的改性提供了一条可行的路径。     

[BMIm]BF4离子液体修饰的铜纳米粒子的制备

在[BMIm]BF4离子液体的修饰下,用抗坏血酸还原CuCl2 溶液制备出了铜纳米粒子。Cu2+浓度对铜纳米粒子的尺寸有着非常明显的影响。当Cu2+浓度小于2×10-2mol/L时,所制备的铜纳米粒子的直径小于10nm。还原反应的pH值和温度对铜纳米离子的尺寸没有明显影响。     

结构调节分子对顺-(1,3,5)-胺基环己烷-均苯三甲酰氯复合纳滤膜性能的影响

以间苯二甲酰氯、4-哌嗪哌啶、3-[(2-氨基乙基)-二甲胺]丙烷-1-磺酸作为结构调节分子,分别考察了添加每种分子对顺-(1,3,5)-胺基环己烷-均苯三甲酰氯纳滤膜的水通量和盐截留率的影响.当添加间苯二甲酰氯时,膜的水通量下降.考察了顺-(1,3,5)-胺基环己烷-间苯二甲酰氯纳滤膜的性能,该膜水通量为2.7L/(m2·h·MPa),对盐的截留顺序为Na2SO4(92.3%)MgCl2(76.6%)NaCl(54.5%).当添加4-哌嗪哌啶时,膜的水通量增加.当添加3-[(2-氨基乙基)-二甲胺]丙烷-1-磺酸时,膜的水通量随其浓度增加呈先增大后减小的趋势.当添加少量结构调节分子时,各膜对Na2SO4的截留率都轻微下降;当添加量较多时,截留率下降幅度较大.     

MWCNTs/天然纤维素壳聚糖导电复合材料的制备及其气敏性能

为了对空气中含毒性的有机气体进行检测,以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子（[BMIm]Cl）液体溶解棉纤维素和壳聚糖得到均相混合溶液,以十二烷基磺酸钠（SDS）改性的多壁碳纳米管（MWCNTs）为导电填料,通过溶液涂覆方法,制备了MWCNTs/天然纤维素-壳聚糖气敏导电复合材料。结果表明：当壳聚糖与棉纤维素的质量比为1：7,MWCNTs含量在逾渗值（2.8wt%）附近时,该复合材料对甲醇、乙醇、氯仿和丙酮等极性有机溶剂蒸气显示出较好的气敏性和重复使用稳定性,其气敏响应行为表现为典型的负蒸气系数（NVC）效应。     

低压膜集成技术回收纺丝废水中的离子液体

1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)是纤维素的良溶剂,能否实现从纺丝废水中有效地回收一直是一个亟待解决的问题,本文考察了聚酰胺类膜对[Bmim]Cl离子液体的抗腐蚀性,比较了自制中空纤维纳滤膜(NF)及商业反渗透平板膜(RO)对不同盐类的截留效果,研究了[Bmim]Cl的浓度、测试温度、压力等对RO膜截留性能的影响。FTIR表明,RO膜可实现对离子液体的浓缩,纯度非常高,浓缩倍率达到8.2,回收率为97.8%。     

改性凹凸棒土吸附剂去除水中的Cr(VI)

以凹凸棒土为载体,合成了乙二胺(EDA)改性凹凸棒土(ATP)吸附剂EDA/ATP复合材料。采用FTIR、TGA对吸附剂进行表征,同时将其应用于对水中Cr(VI)的吸附,研究了溶液初始浓度、吸附时间、溶液pH、Cl?与PO₄3?阴离子浓度对吸附的影响。FTIR和TGA结果表明乙二胺已成功接枝到凹凸棒土表面。吸附实验表明,25℃时EDA/ATP复合材料对Cr(VI)的最大吸附容量为153.78 mg·g?1,吸附在800~900 min内达到平衡,吸附符合Freundlich吸附等温模型和拟二级动力学模型;在初始溶液pH为2~10条件下,随着pH的增加,吸附量先增加再降低,pH为3时,吸附量最大;Cl?对吸附影响较小,PO₄3?对吸附的影响较大,当PO₄3?浓度达到20 mmol·L?1时,Cr(VI)最大吸附量下降了83 mg·g?1;实验表明EDA/ATP可作为一种潜在处理水中Cr(VI)的吸附剂。      

壳聚糖与L-丙交酯接枝共聚物的均相和非均相合成

以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)为均相介质,以二甲基亚砜为非均相介质,研究了L-丙交酯与壳聚糖接枝共聚物的合成,并考察其接枝反应的反应效率,利用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射分析(XRD)等对接枝共聚物进行了表征。结果表明,均相反应能缩短反应时间,具有更高的反应效率,且在[BMIM]Cl中更高;均相接枝共聚物趋于无定型,但其热稳定性高于非均相接枝共聚物。     

离子液体[Emim]DEP对纤维素酶的影响研究

研究了[Emim]DEP、[Emim]Ac和[Bmim]Cl对3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测还原糖的影响,结果表明当离子液体浓度为0~20%(w/v,质量体积比,下同),3种离子液体对测量结果几乎无影响。在此基础上,比较了这3种离子液体对纤维素酶活力的影响。在3种离子液体中,[Emim]DEP对纤维素酶的抑制作用最小,但其浓度不宜超过10%以获得较高的相对酶活力。随后考察了纤维素酶在[Emim]DEP中的稳定性,相对酶活力总体上随着温度的升高和保存时间的延长而下降,但当[Emim]DEP浓度为5%时,在4℃保存24h后纤维素酶的相对活力却有所提高。纤维素酶在[Emim]DEP溶液中的紫外吸收光谱表明,[Emim]DEP使纤维素酶肽链的结构发生改变,并改变了酶分子构象,导致酶分子对底物的亲和力下降,影响了纤维素酶活力。     

AM/SA反相微乳液聚合反应动力学研究

以油酸失水山梨醇酯Span80和壬基酚聚氧乙烯醚OP-10为乳化剂，白油为连续介质，高活性过氧化二碳酸（2-乙基已基）酯（EHP）为引发剂，进行了丙烯酰胺/丙烯酸钠（AM/SA）反相微乳液共聚合反应。研究了单体总浓度[M]，引发剂浓度[I]，乳化剂浓度[E]对AM/SA反相微乳液聚合速率Rp和共聚物分子量M^-v的影响规律，得到Rp∞[M]^m[I]^0.65[E]^0.34,M^-v∞[M]^n[I]^-0.30[E]^-1.08，其中当[M]=3.21mol/L-6.42mol/L时，m=2.34,n=0.68，当[M]=1.28mol/L-3.33mol/L时，m=1.61,n=0.58,比较了不同单体浓度范围内AM/SA反相微乳液聚合速率。     

[Ru(bpy)2L](PF6)2 /Pt/TiO2光催化剂的合成及其可见光驱动分解水产氢性能研究

合成了一个新的光敏配合物[Ru(bpy)2L](PF6)2(RHIPB,L=2-羟-4-(1-氢咪唑并[4,5-f]1,10-邻菲罗啉)基苯甲酸),通过IR、MS、UV-Vis、SEM、XRD、CV等手段对目标化合物的结构和性质进行了表征。以RHIPB为光敏剂,制备了光催化剂6%RHIPB/0.5%Pt/TiO2(质量分数)(Ⅰ),系统考察并优化了目标光化剂的光催化分解水产氢性能。实验结果表明:在100mL含50mg复合光催化剂6%RHIPB/0.5%Pt/TiO2的水中,当牺牲剂TEOA浓度为5%(体积比),pH=5时,在可见光照射下,催化剂可持续产氢3h,平均产氢速率2578μmol·h-1·g-1。机理研究表明激发态的光敏剂分子RHIPB*可以将电子注入TiO2的导带,从而激发催化反应。     

负载锆聚醚离子液体的制备及其催化合成碳酸丙烯酯

首先合成氯化1-羧基聚醚-3-甲基咪唑离子液体([HOOC-PECH-MIM]Cl),再将其与氯化锆(ZrCl4)反应制备负载锆聚醚离子液体催化剂(Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl),采用红外光谱仪和核磁共振氢谱仪对其化学结构进行表征,利用热重分析仪和电镜扫描仪对其热性能和表观形貌进行测试。然后用其催化二氧化碳(CO2)合成碳酸丙烯酯。比较研究了不同温度下负载锆高分子离子液体Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl和负载锆小分子离子液体(Zr-[HeMIM]Cl)对催化性能的影响。结果表明,负载锆聚醚离子液体制备成功,且实现了相态转变,具有较高的热稳定性。在较低温度下其催化性能优于Zr-[HeMIM]Cl,且活性高,选择性好。当催化温度为110℃,压力为1.5MPa,负载锆聚醚离子液体Zr-[HOOC-PECH-MIM]Cl的质量分数为2.0%时,转化率和选择性分别为97.5%和92.2%。     

离子液体[Amim]PF_6的水相法合成与表征

以N-甲基咪唑、烯丙基氯为原料,采用回流法制备中间体氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体([AMIM]Cl),进而采用水相法,通过离子交换制备了疏水型离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Amim]PF6),考察了合成温度、中间体与六氟磷酸钾的摩尔配比对其产率的影响,以红外光谱、核磁共振波谱进行结构表征。结果表明,水相法能够有效地合成目标产物,大大缩短合成时间;当温度为30℃,物料比n([Amim]Cl)∶n(KPF6)为1∶1.2,反应10min可以得到产率为87%的[Amim]PF6。     

XDLVO理论解析膜蒸馏回收离子液体过程中的膜污染研究

应用XDLVO(Extended Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论定量解析了真空膜蒸馏(VMD)回收离子液体水溶液过程中的膜污染行为.通过XDLVO理论,计算了聚四氟乙烯(PTFE)膜与3种不同离子液体如1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑甲磺酸盐([Bmim][MeSO_3])、1-己基-3-甲基咪唑氯盐([Hmim]Cl)之间的相互作用能,分析了3种相互作用能[范德华能(LW)、静电作用能(EL)、极性作用能(AB)]在膜污染形成过程中的贡献.结果表明,LW和EL作用能均为正值,表现为排斥作用;AB作用能为负值,表现为吸引作用,且AB作用能是引起膜污染的主要作用能.此外,3种离子液体引起膜污染的难易程度为[Hmim]Cl[Bmim][MeSO_3][Bmim]Cl.界面相互作用能与膜污染程度相关性分析表明,XDLVO理论可以合理预测不同离子液体的膜污染行为.基于污染实验和计算结果,采用间歇式浓缩方式,发现PTFE膜可将质量分数20%的[Bmim]Cl水溶液浓缩至86.2%,[Bmim]Cl截留率稳定在99.9%以上,[Bmim]Cl总回收率可达99.98%.     

以跨临界CO_2-离子液体[bmim]PF_6为工质对的吸收式制冷循环性能分析

选择跨临界CO2-[bmim]PF6作为新型的吸收式制冷工质对,考察了CO2在离子液体[bmim]PF6中的溶解度和CO2-[bmim]PF6工质体系的热物性.计算了在给定工况下循环的制冷特性并对结果进行了分析与讨论.     

SiO2缓冲层对溶胶-凝胶法制备的SnO2∶Sb薄膜光电性能的影响

以SnCl2·2H2O和SbCl3为原料,利用溶胶-凝胶法制备了SnO2∶Sb薄膜。利用XRD观察了薄膜的结构特点,利用紫外可见分光光度计测量了薄膜的透过率,利用四探针测试系统表征了薄膜的电学性能。讨论了掺杂浓度以及SiO2缓冲层厚度对薄膜光电性能的影响。结果表明,随着掺杂浓度的增大,薄膜的电阻率先降低而后略有升高,当掺杂浓度为5%时,薄膜电阻率达到最小,为8.7×10-3Ω·cm;并深入研究了缓冲层对薄膜性能的改善作用:当掺杂浓度为5%时,随着缓冲层数的增加,薄膜方块电阻呈下降趋势,最小可达到95Ω/□,电阻率达到1.1×10-3Ω·cm。     

新型水杨醛亚胺钛配合物的合成及催化乙烯聚合

以价廉的水杨醛和Ti Cl4为主要原料,合成了四种水杨醛亚胺配体(5-8)及含(双苯氧基亚胺)配体的钛配合物[O-C6H4-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2Ti Cl2(13),[O-(5-NO2)-C6H3-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2Ti Cl2(14),[O-(3,5-di-Br)-C6H2-orthoCH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2Ti Cl2(15)和[O-(3,5-di-C(CH3)3)-C6H2-ortho-CH=N-2,6-(i-Pr)2-C6H3]2Ti Cl2(16)。用MS、1H-NMR和元素分析等手段表征了配体5-8分子结构,用1H-NMR和元素分析表征了配合物13-16的分子结构。经MAO(甲基铝氧烷)活化后,钛配合物(13-16)在甲苯溶剂中能有效催化乙烯聚合。在60℃,2.0 MPa及助催化剂与主催化剂摩尔比n(MAO)/n(cat)=1500∶1条件下钛配合物(14-16)催化乙烯聚合活性为1022.73-1302.27 g·PE/(mmol·Ti·h·MPa)),远高于无取代水杨醛亚胺钛配合物(13)。所得聚乙烯粘均分子量(粘度法)为19266-44754,GPC测定分子量分布Mw/Mn为1.88-2.12。具有最高活性的催化剂15催化乙烯聚合得到的聚合物样品,经13C-NMR和DSC的表征,结果表明为线型结晶聚乙烯。