功能离子液体[NH_2ebim][PF_6]的合成及其吸收CO_2的研究

采用两步法合成了离子液体1-胺乙基丁基咪唑六氟磷酸盐([NH2ebim][PF6]),进行吸收CO2的研究。结果表明,CO2与离子液体[NH2ebim][PF6]的反应摩尔比介于0.5¹.0,模拟[NH2ebim][PF6]的溶解度参数为18.09 MPa0.5,比常规离子液体的溶解度参数更接近CO2的溶解度参数,说明[NH2ebim][PF6]与CO2有更好的互溶性,利于对CO2的吸收。     

[BMIM][PF6]离子液体萃取金属工艺研究

本研究基于微波条件下以N-甲基咪唑和溴代烷为原料合成[BMIM][PF_6]离子液体基础上,探讨其萃取金属的工艺条件,各金属萃取最佳工艺如下:Zn~(2+):pH=6,离子浓度为20mg/L,萃取时间为40min,萃取率达95.1%;Pb~(2+):pH=6,离子浓度为20mg/L,萃取时间为10min,萃取率达90.42%;Co~(2+):pH=6,离子浓度为20mg/L,萃取时间为10min,萃取率达76.34%;Cd~(2+):pH=5,离子浓度为20mg/L,萃取时间为30min,萃取率达86.72%;Ni~(2+):pH=5,离子浓度为20mg/L,萃取时间为20min,萃取率达82.53%。     

微波合成[BMIM][PF6]离子液体及其表征

离子液体因类属环保绿色溶剂而备受青睐。本研究通过微波合成法,以N-甲基咪唑和溴代烷合成[BMIM][PF_6]离子液体。对产物进行红外、核磁、高效液相表征,结果表明产物同市售产品表征结果一致,产物纯度高达99.3%,表明产物即为目的产物。此离子液体的合成标志微波合成法在离子液体中合成的可行性,有望应用于废水处理过程中金属离子的萃取中去,实现离子液体的"绿色"价值。     

[Emim][Tf2N]离子液体支撑膜吸收CO2性能研究

为了研究离子液体支撑膜吸收CO_2的性能,针对CO_2的传统捕获方法造成环境污染、腐蚀设备等缺点,文章选用新型绿色工质离子液体[Emim][Tf_2N]作为CO_2的吸收剂,并负载于PVDF、PES 2种支撑膜上,在压力为0.2 MPa、流量为50 mL/min,温度为298—318 K范围内变化的条件下进行吸收CO_2的实验,并利用渗透系数、溶解度和扩散系数来评定支撑膜的吸收性能,其中溶解度数据采用van′t Hoff方程进行关联,扩散系数数据和渗透系数数据采用Arrhenius方程进行关联。模拟和实验结果表明:CO_2在2种离子液体支撑膜中的渗透系数和扩散系数随着温度的升高而增大,而溶解度随着温度的升高而降低,且PVDF离子液体支撑膜对CO_2的吸收性能优于PES离子液体支撑膜。因此,PVDF支撑膜较PES支撑膜更加适合用于工业应用中。     

阴离子表面活性剂SDS与离子液体[bmim][PF6]的相互作用研究

采用IHNMR、荧光发射光谱以及UV光谱研究了阴离子表面活性荆SDS与离子液体[bmim][PF6]的相互作用.结果表明,SDS胶束对[bmim][PF6]固有近紫外吸收和荧光发射具有显著敏化作用.IHNMR分析结果表明,[bmim][PF6]在SDS胶束中的增溶部位为SDS胶束的栅栏层,[bmim][PF6]渗入SDS胶束栅栏层的最大深度为SDS分子的C3亚甲基附近.     

离子液体[C_6mim]PF_6的微波辅助合成及光谱表征

在微波辐射下,1-甲基咪唑与1-溴己烷通过季铵化反应,合成[C6mim]Br,通过正交实验设计,得到了最佳工艺条件,即1-甲基咪唑与1-溴己烷的摩尔比为1∶1.1,温度70℃,反应时间10 min,产率可达97%。进一步与HPF6反应,可制得离子液体[C6mim]PF6,产率70%。并对其结构用核磁共振氢谱,红外光谱和紫外光谱进行了表征。     

CO_2-[emim][Tf_2N]吸收-喷射CCHP性能研究

为解决当下有关低品位热驱动CO_2吸收-喷射式冷热电联供(CCHP)系统研究较少的现状,基于能量守恒和质量守恒原理对工质对为CO_2-[emim][Tf_2N]的吸收-喷射式CCHP系统建立了相关热力学模型,使用模型计算了不同气体加热器热源入口温度、气体冷却器入口水温、余热回收器入口水温及喷射器背压下,系统的循环制冷量Q_e、膨胀机输出功W_(exp)、供热量Q_(he)、制冷系数COP、热效率η_(thm)及效率η_(exg)的变化趋势。结果表明:随着气体加热器热源温度的升高,系统的Q_e,η_(thm),η_(exg)均升高;低气体冷却器入口水温及低余热回收器入口水温均有利于系统性能的提升;喷射器背压升高,系统的Q_(he),W_(exp),Q_e均升高。     

负载[APMIm][Br]离子液体吸收CO_2的性能

1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm][Br])离子液体通过化学反应捕集CO2。采用浸渍-蒸发将[APMIm][Br]离子液体负载在硅胶表面,通过比表面孔隙吸附测定仪、热重分析仪(TGA)对吸收剂的结构与性能进行研究,负载量为10%~50%,温度为303.15~323.15 K,CO2浓度分别为10%、30%、50%。结果表明:硅胶表面的离子液体薄膜厚度达到86 nm(负载40%)时,具有最快的吸收速率,且受CO2浓度和温度变化的影响较小,平衡吸收量在50%CO2体系中达到理论吸收量的80%,随着温度的升高而降低,当负载量为50%时,膜厚增加到230 nm,导致吸收速率和平衡吸收量大幅度下降。值得注意的是:负载离子液体吸收剂在循环使用3次之后,结构与性能均保持不变,表现出一定的工业运用前景。     

用于CO_2吸收的离子液体的合成、表征及吸收性能

以N-甲基咪唑和3-溴丙胺氢溴酸盐为起始原料,合成了一种含氨基的离子液体(ionic liquid,IL)——1-(1-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴盐(简写为[NH2p-mim]Br),总产率为90.1%,溴含量为0.980 mol Br/mol IL,胺含量为0.948 mol NH2/mol IL。探讨了合成工艺,并通过1HNMR、13CNMR、IR和MS对产物结构进行了表征。吸收实验结果表明,该离子液体能够有效地吸收CO2,在40℃和106 kPa下,质量分数为45%的离子液体水溶液吸收CO2至饱和时,溶液中CO2的摩尔分数可达0.444 mol CO2/mol IL,接近理论吸收量0.5 mol CO2/mol IL;在90℃的真空状态下,吸收的CO2能够完全解吸,重复吸收实验表明,该离子液体吸收CO2的能力无明显下降。     

功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

Stability of penicillin G in ionic liquid [Bmim]PF6

The extraction of penicillin G by ionic liquid[Bmim]PF_6 has exhibited promising prospect.The stability of penicillin G is crucial for developing a green ionic liquid-based extraction technology.In this work,the stability of penicillin G in[Bmim]PF_6 was systematically investigated.The results showed the stability of penicillin G was significantly influenced by pH and temperature.It tended to be more stable when pH value increased from 1.5 to 4.0 and the temperature gradually decreased.The half-life(t_(1/2))of penicillin G in[Bmim]PF_6 was 17.7 h in the optimal technological condition(pH 2.0 and 10°C),which is enough for the requirement of extraction technology.The reaction of penicillin G in[Bmim]PF_6 followed the first order kinetics in the pH range 2.0–4.0.Three isomers of penicillin G were found through rearrangement at pH 2.0,and their structures were not affected by temperature.     

Encapsulation of ionic liquid BMIm[PF6] within polyurea microspheres

The encapsulation of 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (BMIm[PF₆]) in polyurea microspheres is demonstrated. This method is based on the encapsulation of ionic liquid within a polyurea shell by emulsification and interfacial polymerization of amine and isocyanate monomers. Emulsification of BMIm[PF₆] was performed in water or oil, enabling formation of two different BMIm[PF₆] polyurea microcapsules with different chemical features. While the BMIm[PF₆]-in-water emulsion enables the formation of BMIm[PF₆] polyurea microcapsules with regular aliphatic diamines, the BMIm[PF₆]-in-oil emulsion requires the utilization of a specific diamine functionalized with ionic liquid groups. The microcapsules were characterized by scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis, infrared and solid NMR.     

氢氟烃在离子液体[HMIM][PF6]中的扩散系数和亨利常数

氢氟烃+离子液体是一种非常有潜力的吸收式制冷循环工质对。利用压力衰减法测量了303.15～343.15 K范围内6种氢氟烃（R32、R125、R161、R143a、R1234yf、R152a）在离子液体1-已基-3-甲基咪唑（钅翁）六氟磷酸盐（[HMIM][PF₆]）中的扩散系数和亨利常数。结果表明：6种氢氟烃在[HMIM][PF₆]中的扩散系数和亨利常数均随着温度的升高而增大。在6种氢氟烃中,因R32在[HMIM][PF₆]中具有较大的溶解度和扩散系数,所以R32+[HMIM][PF₆]较适合作为吸收式制冷循环的工质对。最后,采用Arrhenius方程对6种氢氟烃在[HMIM][PF₆]中的扩散系数和亨利常数进行了关联,计算结果与实验数据的平均绝对相对偏差分别小于2.5%和6.0%。     

CO2萃取分离离子液体［bmim］［PF6］与萘的高压相平衡

采用紫外光谱在线检测的静态相平衡方法,在温度313～333 K、压力8～20 MPa、萘的液相浓度0.0169～0.378 mol·kg^-1的范围内,测定了CO₂+［bmim］［PF₆］+萘三元系中萘在富含CO₂相的浓度。结果表明,在所测温度和压力范围内,萘在富含CO₂相的浓度随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大,而且随着萘在液相中的浓度的减小而减小。在一定的温度压力条件下,萘在富含CO₂相的浓度与萘在液相中的浓度近似呈双对数线性关系。采用Chrastil缔合模型关联了所有溶解度数据,平均相对偏差为14.9 %。此外,还探讨了CO₂萃取分离离子液体与高沸点有机物的操作模式,发现釜式间歇操作较为适宜。     

［Bmim］PF6离子液体中微波辅助制备纳米TiO2/PMMA及其光催化活性

微波加热法合成 ［Bmim］PF₆离子液体,以该离子液体为反应介质,在微波辐射条件下制备纳米TiO₂/PMMA复合材料,并在高压汞灯下用甲基橙溶液对其进行光催化降解性能测试,并用XRD、IR、SEM、TG和BET等对该复合材料的结构进行测试和表征。结果表明,制备TiO₂/PMMA复合材料的最佳条件：［Bmim］PF₆ 2.0 mL,钛酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的体积比为3.4∶1.0,微波辐射功率700 W,反应温度80 ℃,反应时间35 min。用［Bmim］PF₆离子液体作反应介质,制备的TiO₂/PMMA复合材料不需高温焙烧就表现出极高的光催化活性,对甲基橙降解率在1 h可达到99.2%,活性明显优于用［Bmim］BF₄离子液体作反应介质时所制备的同种材料的活性。     

[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。     

低压下[C6mim][PF6]用于二氧化碳吸收及解吸性能研究

研究了接近1 atm、293～333 K条件下[C6mim][ PF6]静态吸收二氧化碳的动力学特性,结果表明,温度和真空度对解吸效率有显著影响.363 K时该离子液体对吸收二氧化碳后解吸率达到66.67％,而真空条件下,室温时的解吸率就能达到95％.探讨了吸收-解吸循环使用次数及保存时间对该离子液体吸收-解吸二氧化碳性能的影响,发现吸收-解吸过程中[ C6mim][ PF6]的质量损失率低于0.05％,经过58次循环及约240天保存后,其吸收二氧化碳的容量和速率未发生明显改变.同时对其吸收过程的活化能及溶解焓等参数进行了拟合计算:Ea为5 836.93 J/mol,△H为10 957.66 J/mol.     

室温离子液体[bmim]PF6的合成

用两步法合成了离子液体(bmim)PF_6,莫尔法测定了N-甲基咪唑的转化率,结果发现在第一步季铵化反应过程中,不添加任何有机溶剂,在60℃下反应1h,可获得高达96.0%的转化率。离子交换后的离子液体,经过多次水洗,以及用真空干燥、无水硫酸镁吸附、4A型分子筛干燥可以使溴离子、水含量分别达到10~(-5)数量级、10~(-4)数量级。红外测试确证了[bmim]PF_6的结构。