AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝工艺对基体疲劳性能的影响

研究了AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝工艺对300M钢和TC4钛合金基体疲劳性能的影响.结果表明,电镀铝后300M钢和TC4钛合金试棒的中值疲劳寿命都未出现明显下降,说明AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝对这2种基体疲劳性能的影响不大.     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体的合成及溶解性能的研究

以N-甲基咪唑和溴乙烷为原料,合成中间体[Emim]Br,讨论原料配比、溶剂、反应时间和反应温度对[Emim]Br产率的影响,最高产率为94.63%。四氟硼酸钠与中间体[Emim]Br以等摩尔比进行反应,确定最优的合成条件,在最佳合成条件下目标离子液体的转化率为94.45%。浊点法测定溶解度表明甲苯等溶剂在[Emim]BF4离子液体中有较好的溶解性能。     

离子液体中间体的合成研究

离子液体又称室温熔盐,基本上是由含氮的有机阳离子和大的无机阴离子组成。它具有很大的液态范围,宽的电化学窗口、高而稳定的电导率、挥发度低,热稳定、不燃烧等一系列有机溶剂所不具备的优点。本文介绍了N-烷基吡啶盐以及烷基眯唑盐的两种离子液体中间体的合成研究。     

1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体的合成工艺

以N-甲基咪唑和硫酸二乙酯为原料,采用一步法合成1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯离子液体(EMIES)。研究了反应温度、投料比以及溶剂对产率的影响,并用高效液相色谱法(HPLC)检查了产品的纯度,优化了EMIES的合成工艺。实验结果表明:在温度50℃,无溶剂,N-甲基咪唑和硫酸二乙酯投料比为1∶1.2,反应2h的反应条件下,收率可达97%,且产品纯度可达99%。     

30CrMnSiA合金钢航天零件表面离子液体电镀铝的性能

采用含AlCl3与1-乙基-3-甲基咪唑氯盐的离子液体对航天用30CrMnSiA材质的紧固垫片和连接器电镀Al。通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了Al镀层的微观形貌和元素组成,并检测了镀Al试样的相关性能。结果表明,Al镀层分布均匀,无漏镀、起皮等缺陷,晶粒大小一致,维氏硬度为35～40 HV,结合力良好,中性盐雾试验96 h无白锈、336 h无红锈,耐磨性良好,无氢脆现象,综合性能满足航天产品的要求。     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[Emim]BF_4离子液体的制备和表征

以N-甲基咪唑、溴乙烷和四氟硼酸钠为原料,按照两步法制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Emim]BF4),考察了反应时间、温度、溶剂等对中间体[Emim]Br以及离子液体[Emim]BF4产率的影响,结果表明,反应物N-甲基咪唑与溴乙烷的摩尔比1∶1.5,温度70℃,反应8 h,中间体产率为87.4%;中间体中加入等摩尔NaBF4,25℃下反应10 h,离子液体产率为91.1%。     

离子液体纤维素溶剂的产业化进展

从离子液体用作纤维素溶剂的优势出发,介绍了已工业化的离子液体纤维素材料项目,详细综述了离子液体用于再生纤维素纤维、再生纤维素膜和纤维素复合材料的工业化进展,比较了1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、四丁基醋酸铵等离子液体在工业上使用的可行性,分析了溶剂用离子液体工艺上的难点并提出优化对策,最后展望了纤维素溶剂用离子液体的发展。     

纯Fe在酸性AlCl3-EMIC离子液体中的阳极行为

重点研究了纯铁（Fe）在2∶1酸性AlCl₃-氯化1-甲基-3-乙基咪唑（AlCl₃-EMIC）中的阳极行为。通过三电极体系测定了Fe在AlCl₃-EMIC中的阳极极化和不同电位下的电流-时间曲线,利用恒电位溶解计算了Fe溶解的价态,最后通过扫描电子显微镜（SEM）观察了不同电流密度下Fe的溶解形貌。结果表明：Fe表面的氧化膜会阻碍Fe的溶解,在去除氧化膜后,当电位达到-0.35 V时,Fe开始发生活性溶解,产物为Fe（Ⅱ）。Fe的阳极电流密度随电位的增加而增加,达到峰值后显著下降。小电流密度下（如2 mA·cm^-2）,Fe的溶解形貌随时间的延长,呈现先点状腐蚀再均匀腐蚀的特点;而大电流密度下（如15 mA·cm^-2）,Fe电极表面会生成一层固态物质,同时可见清晰的划痕,即不发生明显的腐蚀。     

碱性离子液体甲氧化1-乙基-3-甲基咪唑盐的合成与表征

以N-甲基咪唑、溴乙烷和甲醇钠为原料,通过采用两步法,先合成中间体溴化1-乙基-3-甲基咪唑[Emim]Br,最终合成碱性离子液体甲氧化1-乙基-3-甲基咪唑盐[Emim]OCH_3。通过红外光谱进行结构表征,TG进行热性能测定、pH值法进行碱性表征,同时研究了各因素对其电导率的影响,测定了临界胶束浓度及其溶解性。结果表明,[Emim]OCH_3的热稳定性良好,碱性较强且碱性在25～55℃范围内受温度影响较小;[Emim]Br和[Emim]OCH_3与不同溶剂的二元混合体系在20℃、6～20 g/L的浓度范围内,电导率随浓度的增大而增大,相同浓度下在25～60℃范围内,电导率随温度的升高而增大,同时符合阿伦尼乌斯公式;[Emim]Br和[Emim]OCH_3的临界胶束浓度分别为12.09,9.73 g/L;常温下,[Emim]OCH_3易溶解在极性较大的溶剂中。     

磺酸基离子液体催化合成3-巯基丙酸甲酯的研究

通过两步反应合成了磺酸型功能化离子液体1-（3-磺酸）丙基-3-乙基咪唑硫酸氢盐BAIL,利用¹HNMR对其结构进行表征。将该离子液体用于催化巯基丙酸和甲醇酯化反应合成3-巯基丙酸甲酯,探讨了反应温度、巯基丙酸（MPA）与甲醇摩尔比、催化剂BAIL质量分数对酯化反应的影响。结果表明,BAIL对3-巯基丙酸甲酯合成反应有较好的催化活性,在n（CH₃OH）∶n（MPA）为2∶1、反应时间为1.5 h、反应温度为70℃、催化剂质量分数为10%（相较于巯基丙酸的质量）最佳工艺条件下,巯基丙酸转化率高达93.2%。催化剂稳定性良好,重复使用5次后仍保持较高活性。     

1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的合成研究

以溴乙烷和N-甲基咪唑为原料合成了中间体溴化1-乙基-3-甲基咪唑,以中间体与NaBF4进行复分解反应制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。探讨了投料比、反应时间、反应温度对中间体和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率的影响,确定了最佳合成条件。在此工艺条件下,1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐产率可达94%以上。     

AlCl3-EMIC离子液体电沉积光亮Al和Al-Mn镀层

通过添加光亮剂, 分别在AlCl₃-氯化1-甲基3-乙基咪唑(AlCl₃-EMIC)和MnCl₂-AlCl₃-EMIC离子液体中电沉积Al和Al-Mn镀层, 重点研究了光亮剂对镀层形貌、结构以及光亮性的影响, 探讨了镀层光亮的机理。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对镀层形貌和结构进行观察和分析, 以镀层对图案的反射能力大小对光亮度进行表征。结果表明, 添加光亮剂之后, 可以电沉积出具有镜面光亮的Al和Al-Mn镀层, 并且镀层的光亮度随光亮剂浓度的增加而增加。光亮Al镀层为具有择优取向生长的纳米晶体, 而光亮Al-Mn则是纳米尺寸的非晶颗粒。镀层光亮的产生是由于光亮剂细化了Al晶粒和Al-Mn非晶颗粒, 同时使Al晶体择优取向生长造成的。     

室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的合成研究

由1-甲基咪唑和溴代正丁烷合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,讨论了温度和反应自身放热对此步反应的影响。中间体再经过阴离子交换,得到了标题化合物,收率为92％。产物的结构经IR和^1HNMR确认。     

微波法合成离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

由1-甲基咪唑和溴代正丁烷通过微波法合成了中间体溴化1-丁基-3-甲基咪唑,考察了微波功率和反应时间对此步反应产率的影响。中间体经阴离子交换,得到标题化合物。产物的结构和纯度通过IR1、HNMR和离子选择电极表征。     

微波辐射下一步法合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体

采用微波辐射法一步合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([Bmim]PF6)离子液体,产物结构经过IR和1H NMR验证。通过考察各种影响因素对产物的影响得出最佳的反应条件:n(溴代正丁烷)∶n(1-甲基咪唑)∶n(六氟磷酸钾)=1.1∶1∶1.6(摩尔比),70℃以及250 W的微波功率下照射15 min,收率可达到92.7%。     

1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体合成

按照两步法合成了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6),探讨了时间、温度、溶剂、反应物配比等对中间体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)以及离子液体[Bmim]PF6产率的影响。结果表明,反应物配比为(1∶1.1)~(1∶2),温度70℃,反应30 h,中间体产率为95.91%;中间体中加入等摩尔KPF6,25℃下反应10 h后,离子液体产率为97.26%。