多晶铂电极电催化氧化苯酚的电化学过程

采用循环伏安(CV)、Tafel曲线、交流阻抗(EIS)等方法研究苯酚在多晶铂电极上的电氧化过程.在扫描速度分别为10 mV/s、20 mV/s、50 mV/s、100 mV/s和200 mV/s时,以0.25 mol/L的Na2SO4为支持电解质,考查500 mg/L苯酚在铂电极上氧化的CV曲线变化规律.测试表明发生了不可逆的电氧化反应,氧化峰位置为0.926 V(vs.Ag/AgC l,扫描速度50 mV/s,).苯酚氧化峰电流值与CV扫描速率的关系表明苯酚的氧化反应是由扩散过程和吸附过程共同控制的电化学氧化过程.分别选用0.1和1.0 mol/L的H2SO4溶液为电解液,测试Pt电极析氧反应的Tafel曲线,Tafel斜率为149 mV.采用EIS分析苯酚的电氧化反应,结果表明在高频段存在苯酚吸附的特征容抗弧.     

离子液体催化合成乙酸乙酯反应动力学研究

为研究乙酸和乙醇在以1-己基吡啶四氟硼酸盐离子液体作溶剂和催化剂的反应动力学,利用实验进行了测定,并对实验数据进行拟合,得出了65、75、90℃下正反应速率常数。并在此基础上,测定了温度、1-己基吡啶四氟硼酸盐离子液体浓度对反应速率的影响。n(乙酸)∶n(乙醇)∶n(离子液体)=8∶8∶1,65~90℃时,反应速率为-rHAc=8.06×10-4exp(-4.83×103/T)(c2HAc-c2EtOAc/4),反应活化能为:E=40.15 kJ/mol。     

4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶合成的清洁工艺

4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶是合成索拉非尼的重要中间体,它可由Williamson反应合成.以离子液体为溶剂,以NaOH、无水K2CO3为碱,N-甲基-(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺和对氨基苯酚为原料,通过Williamson反应合成出目标产物.研究了影响此反应的一些影响因素,如离子液体种类、反应温度、时间、碱等,并在此研究基础上得出了较佳的反应条件为:以[BMIM][BF4]为溶剂,对氨基苯酚与氢氧化钠的摩尔比为1:1.1,与无水碳酸钾的摩尔比为1:0.6,反应温度75℃,反应时间4h,在此条件下所得的收率为89％,产品结构由1 H NMR所证实.另外,离子液体至少可循环使用5次,而对收率及纯度无明显影响,有利于环保.     

酸性离子液体脱除焦化柴油中碱性氮

制备并表征了[(CH2CH3)3NH][H2SO4]离子液体,同时对中国石化有限公司荆门分公司提供的焦化柴油进行了酸性离子液体脱氮处理,考察了不同反应时间、反应温度、剂油比等对柴油中碱性氮脱除的影响.结果表明,离子液体脱除碱性氮的最佳反应条件为剂油比为110、反应时间1h、反应温度为40℃、m(离子液体)m(水)=0.5,碱性氮脱除率可达79.54%,在重复使用5次后仍然达到很好的效果,并且此离子液体能减少设备的腐蚀和含油污水的产生,有效缓和后续加氢精制操作条件.     

基于PVC薄膜的汞离子光寻址电位传感器

通过不同浓度溶液的试验,对一种新型聚氯乙稀(PVC)薄膜汞离子敏感光寻址电位传感器进行了研究,PVC薄膜中的敏感物为5-amino-1,3,4-thiadiazole-2-thiol.采用硅烷化反应对光寻址电位传感器进行表面修饰,硅烷化前后的器件对单位pH(氢离子)的灵敏度分别为每67.299mV和4.9996mV,线性相关系数分别为0.9831和0.9877.PVC膜成聚后,该传感器对汞离子有选择性的电位响应特性,显示了良好的重复性和稳定性,单位pHg(汞离子)的灵敏度为15.381mV,线性相关系数为0.9629,对其他离子的抑制比大于4.实验得到的检出下限为1.57μg/L,响应时间为2～4s,适用pH范围为3～6.     

间硝基苯甲酸在离子液体中的电化学还原

在离子液体1-甲基咪唑三氟乙酸盐体系中,采用循环伏安法、线性扫描法和恒电位阶跃法等研究了间硝基苯甲酸(mNBA)在铜电极上的电化学行为,求得扩散系数D为1.104×10-6cm2/s.实验证明了在该体系中此反应为不可逆的电化学反应,其电极过程受扩散控制.表观活化能为38.5 kJ/mol,其中,电化学步骤的活化能为20.6 kJ/mol.     

离子液体体系下纤维素酶降解壳聚糖

合成氨基酸类离子液体甘氨酸氟硼酸盐-[Gly]BF4,构建该离子液体与壳聚糖的均相体系,在此体系下采用纤维素酶对壳聚糖进行降解。研究发现该离子液体在溶解壳聚糖的过程中可以有效破坏壳聚糖中氢键,并且增加纤维素酶与壳聚糖之间可及度,促进降解效果。考察不同条件对反应的影响,确定最佳条件:质量分数2%离子液体水溶液与壳聚糖组成均相体系,pH 5.0,反应时间3h,反应温度50℃,壳聚糖1.0g,酶用量0.1g,所得降解产物平均相对分子质量可达2 000左右,具有良好水溶性,较常规体系下酶解反应有很大改善。同时,离子液体具有良好重复使用性。     

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。     

N-(4-磺酸丁基)吡啶硫酸氢盐离子液体的结构分析

采用密度泛函理论(DFT),在基组6-31+G*的作用下,对N-(4-磺酸丁基)吡啶硫酸氢盐离子液体的两性化合物[C_4SO_3Py]~±、阳离子[C_4SO_3HPy]~+、离子液体[C_4SO_3HPy]HSO_4进行了结构优化、频率分析及能量计算,并进行了相互作用能计算和电荷分析.研究发现:在两性离子、阳离子、离子液体的稳定构型中,分子间和分子内单一或同时存在着氢键.离子液体结构最稳定时,阴阳离子在功能基团附近相互作用形成氢键,HSO_3~-中的氢与HSO_4~-中的氧结合,最后以两性离子与H_2SO_4相互作用的形式存在.电荷分析显示离子液体中阴阳离子功能基团上的氢具酸性,吡啶环中的氢原子也显一定酸性.     

无溶剂条件下多磺酸根酸性离子液体催化合成苯并氧杂蒽衍生物

采用两步法合成4种多磺酸根酸性离子液体,并以苯甲醛与β-萘酚的缩合反应为探针反应对其催化性能进行比较。以N,N′,N′′,N′′′-四丙磺酸基六亚甲基四胺四硫酸氢盐离子液体作为催化剂,探究在无溶剂条件下催化含有不同单官能团的4-取代芳香醛与β-萘酚反应制备苯并氧杂蒽类化合物,结果表明最优化反应条件:反应温度为110℃,芳香醛与β-萘酚的摩尔比为1∶2和催化剂用量为55%(基于芳香醛的质量)。除水后的离子液体催化剂可以循环使用5次,其催化活性未有明显降低。不论带有供电子基团还是吸电子基团的4-取代芳香醛均有利于缩合反应的进行。     

酸性离子液体中环己烯催化氧化合成己二酸

在无任何有机溶剂和卤素的条件下,以H2O2为氧化剂,Na2WO4.2H2O为催化剂,研究了不同离子液体中环己烯直接氧化合成己二酸的反应。在酸性离子液体1-甲基-3-(4-磺酸基丁基)咪唑对甲苯磺酸盐([(CH2)4SO3HMIm]TSO)中,其物质的量为7.5 mmol时,环己烯转化率为100%,己二酸选择性为96.7%,分离收率达92.3%。这一结果和目前研究相当或更好,且反应结束产物通过简单方式分离后,离子液体可循环使用。     

[HSO3-pmim]HSO4催化合成丁酸苄酯的研究

制备[HSO3-pmim]HSO4酸性离子液体应用于催化合成丁酸苄酯反应中,分析了酸性离子液体的催化活性,对影响酯化反应的各种因素进行了研究,结果表明:[HSO3-pmim]HSO4对该酯化反应有较好的催化活性,[HSO3-pmim]HSO4用量5mL,醇酸摩尔比1.5∶1.0,反应时间2.5h,酯化率96.4%.[HSO3-pmim]HSO4易分离回收,可重复使用.     

酸性离子液体[（CH2）4SO3HMIm]TSO在噻吩类氧化脱硫中的应用

在没有任何有机溶剂和卤素的条件下,以质量分数30％的H2O2为氧化剂,Na2WO4·2H2O为催化剂,在酸性离子液体[（CH2）4SO3HMIm]TSO中,将柴油中的噻吩硫氧化为矾类物质,并通过离子液体将其萃取,同时考察了反应温度、反应时间和离子液体用量等因素对氧化脱硫反应的影响,得出最佳反应条件：3mL油样（含硫质量分数为500μg／g）,n（离子液体）／n（Na2WO4·2H2O）=40：1,0．7mL双氧水,333K,2h,脱硫率为97．4％。反应结束后,通过简单的倾倒将油样和催化剂分离,重复使用4次,其催化活性基本不变。     

乙酰基二茂铁在圆盘电极上的电化学行为及扩散系数的测定

利用循环伏安法研究了在0.2mol/L的LiClO4溶液中,乙酰基二茂铁(AFc)在圆盘电极(RDE)上的电化学行为,采用两种方法求得乙酰基二茂铁的扩散系数:一种是利用静止圆盘电极测定扩散系数,另一种是用旋转圆盘电极测定扩散系数。实验结果表明:乙酰基二茂铁在圆盘电极上的氧化还原反应为扩散控制的可逆过程,氧化还原峰电位差ΔEp≈56.5mV,电子转移数n=1。通过测定静止圆盘电极的电流-电位曲线,得到AFc的扩散系数Da=4.74×10-5 cm2/s,AFc+的扩散系数Dc=4.47×10-5 cm2/s。而通过测定旋转圆盘电极上的峰电流与电位扫描速率关系曲线,得到的AFc的扩散系数Da=5.20×10-5 cm2/s,AFc+的扩散系数Dc=5.07×10-5 cm2/s,比静止圆盘电极测定扩散系数略高。同时测定电极反应的还原过程的速率常数kfc=7.17×10-3 cm2/s,氧化过程的速率常数kfa=8.31×10-3 cm2/s。     

酸性离子液体催化合成马来酸二异辛酯

以马来酸酐和异辛醇为原料,研究了酸性离子液体催化剂催化合成马来酸二异辛酯的反应,考察了离子液体种类、酐醇摩尔比、离子液体用量、反应时间等对反应的影响。得到较佳工艺条件:以酸功能化离子液体[HSO3-pPy]HSO4为催化剂,n(马来酸酐)∶n(异辛醇)=1∶2.2,马来酸酐0.1 mol,催化剂用量2.3 g,反应时间2.0 h。在该条件下,马来酸酐酯化率达98.8%。反应结束后离子液体通过简单倾析即可与反应液分离,分离后的离子液体未经任何处理可重复使用6次,酯化率没有明显降低(>98.4%),具有较好的重复使用性能。     

离子液体中脂肪酶催化合成乙酸香叶酯的研究

对脂肪酶在离子液体中催化香叶醇与乙酸乙烯酯转酯化反应生成乙酸香叶酯的过程进行了研究.考察了水活度、底物酯和醇物质量的比率、温度、离子液体和酶的重复利用对催化得率及催化反应初始速率的影响，其中离子液体的水活度采用水合盐对进行控制，而在考察离子液体和酶的重复利用时采用了未经分离酶的间歇反应的方法.结果表明,随着水活度增加酶在离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐中催化反应的初始速率的变化趋势呈钟形曲线.最优的催化反应条件为：水活度为0.28，底物酯和醇物质量比为9.42， 30 ℃.在重复利用12次后，离子液体体积和酶的催化活力都没有明显减少.     

离子液体中NaX分子筛的二次合成

制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐,并以该离子液体为反应介质,常压下对NaX分子筛进行了稳定性、二次合成等方面的研究。利用X射线衍射、X射线荧光光谱仪进行检测,结果表明,NaX分子筛在离子液体中具有良好的稳定性,而体系中一定量水的存在会破坏分子筛的晶型结构;利用(NH4)2SiF6可以在离子液体体系中对NaX分子筛的硅铝比进行一定量的调节。     

酸性离子液体中异丁烷和丁烯的烷基化反应

采用两步法制备了[C4mim]HSO4、[C6mim]HSO4、[C8mim]HSO4酸性离子液体,同时利用这3种离子液体作为催化剂催化异丁烷和丁烯的烷基化反应,实验探讨了不同离子液体、反应时间和离子液体用量对烷基化反应的影响。结果表明,用[C6mim]HSO4离子液体催化异丁烷和丁烯烷基化反应的效果最好,[C4mim]HSO4次之,[C8mim]HSO4催化效果略差。[C6mim]HSO4催化异丁烷和丁烯烷基化反应转化率达到92%,收率达89%,最佳反应时间1 h,催化剂用量为6 g。     

4A沸石／离子液体修饰碳糊电极的电化学行为及其对多巴胺的测定

以4A沸石和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为修饰剂,制备了沸石／离子液体修饰碳糊电极,研究了该电极的电化学行为及其对多巴胺的选择性测定。实验表明：该修饰电极在铁氰化钾溶液中有一对明显的氧化还原峰,而且可逆性较好。在沸石／离子液体修饰电极上,抗坏血酸和多巴胺的峰电位差大约为225mV;在抗坏血酸存在下,多巴胺的峰电流与浓度在5．0×10-8mol·L-1到9．0×10-6mol·L-1的范围内呈现良好的线性关系,检出限为4．9×10-9mol·L-1（S／N=3）。该电极具有高灵敏性和稳定性,可用于多巴胺的检测。