离子液体及其研究应用进展

离子液体是一类极具应用前景的绿色溶剂,具有优良的稳定性、低挥发性、可设计性等优点。离子液体作为溶剂,可以为化学反应提供不同于传统有机溶剂的优良环境。离子液体不仅可用作环境友好的"绿色溶剂",而且在生物合成和有机反应中表现出特殊的催化、促进效应。本文着重介绍离子液体在多孔材料制备方面和化学催化、化学反应的研究进展,以及以离子液体作为溶剂在纤维溶解及染色和合成电池方面的应用所起的重要作用及最新研究成果,并对离子液体在催化领域的绿色可持续应用前景进行展望。

黑米色素提取精制工艺的研究

关于黑米色素开发研究已引起研究者的关注,但有关萃取精制工艺的报道很少。本文介绍了有关的工作。采用酸化水基萃取剂提取黑米中的花色苷,并用大孔吸附树脂进行精制。研究结果表明,影响黑米色素提取率的主要因素是温度和pH值。通过正交实验确定最佳提取条件为:温度,40～50℃;pH,3.0;时间,90min。大孔树脂精制可使黑米色素的花色苷含量达到23.7%,色价E1%1cm(535nm)达到140。

应用离子液体[bmim]PF_6萃取印染中含酚废水

采用两步法合成了[bmim]PF6离子液体,并用[bmim]PF6对纺织印染过程中含酚废水的环保处理进行研究,探讨了物料的相比、温度对萃取过程的影响。结果表明,[bmim]PF6离子液体与反应物含酚废水的相比为1∶2时,萃取效果最好;随着萃取次数的增加,萃取效率降低;萃取的最佳温度是25℃,反萃取的最佳温度是30℃;[bmim]PF6离子液体作为萃取剂可循环使用。

超声合成吡啶类离子液体的研究

应用超声波技术,采用无溶剂一步法合成烷基吡啶离子液体,对反应过程和产物进行了电导率和红外光谱的表征,讨论了不同烷基结构对反应时间与电导率变化等方面的影响。采用超声波辅助合成吡啶类离子液体具有产物收率高、反应速度快、节约能耗的特点,同时又能减少有机溶剂的使用,降低成本,减少污染。

开展研究性学习与实践、提升学生创新能力的探索

研究性学习与实践、提升学生创新能力,可以以综合化学实验选修课为平台,探索培养学生的自主学习能力,提高学生学习的积极性。从本科生大学二、三年级开始,组成科研小组,从事初步的科研活动,由指导教师给出课题方向,或由学生自行拟定与化学科学和工程技术密切相关的研究课题,通过多种形式的研讨,提出问题的解决方案,并进行可能的实验研究。学生在科研小组拟定的研究课题,经导师同意可作为毕业论文的研究方向。

对无机蓄热材料磷酸氢二钠性能的改进

无机蓄热材料过冷现象比较普遍,本文报道对磷酸氢二钠作为低温蓄热材料的性能改进实验研究。加入适量的抗过冷剂(成核剂)和抗沉淀剂。分析不同比例试样放热的步冷曲线。通过示差扫描量热(DSC)法,计算和综合评估玻璃化转移温度、相变温度及相变热。结果表明磷酸氢二钠蓄热材料相变温度在49～57℃,相变时间可达10～22min。

基础化学虚拟仿真实验课程体系的初步探索与实践

基础化学实验是化学相关专业必不可少的技能训练环节,但在实验过程中,一些有毒化学试剂易对学生身体造成伤害,仪器操作不当也易损坏。本文以硫代硫酸钠溶液的标定初步探索虚拟仿真实验室的可实施性。

废旧干电池的回收与利用技术的研究

本文采用的是直接浸出法,将废旧干电池中的锌、锰等有价金属成分溶出,经过滤、滤液净化后,采用加碱沉淀的方法,在pH=8.3时,Zn(OH)_2的生成量最大,氧化锌回收率为66.284%;用溶解——沉淀法回收锰离子,二氧化锰回收率为87.8%;用石灰混凝法去除汞离子,处理后的汞离子浓度为0.0428 mg/l,符合国家的排放标准。

Ag/SiO_2和Ag-Cu/SiO_2纳米催化剂的制备与表征

以SiO2为载体在离子液体环境下合成了Ag/SiO2和复合纳米粒子Ag-Cu/SiO2催化剂,讨论了还原剂水合肼的浓度、离子液体用量对纳米粒子生成的影响,通过SEM、XRD、N2吸附-解析对其进行了表征。结果表明,制备时加入离子液体后纳米颗粒较小,形状较为均一,当水合肼浓度为0.1mol/L时,易于生成纳米粒子尺寸较小的纳米银。将Ag/SiO2与Ag-Cu/SiO2纳米粒子催化性能进行了比较发现,在甲烷氧化的性能测试中,Ag/SiO2优于Ag-Cu/SiO2的催化性。

松木屑在[bmim]Cl离子液体中的溶解性能

考查了松木屑在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([bmim]Cl)离子液体中的溶解特性。结果表明,在实验范围内,松木屑在[bmim]Cl中的溶解程度随着溶解时间的延长而增大,溶解率高达17.86%,但溶解时间超过42 h溶液颜色加深。由于木材的生理结构特性,离子液体对其不同成分的溶解过程有所区别。综纤维素在样品未溶部分中的质量分数高于溶解部分,且随着样品溶解时间的延长,在未溶部分中的综纤维素含量会升高。通过FT-IR、SEM对溶解前后的松木屑结构进行了表征,表明在溶解过程中离子液体未对松木屑各组分结构造成影响。

碱性[Bmim]Im离子液体催化合成DEHC

研究了在1-丁基-3-甲基咪唑阳离子与咪唑阴离子搭配的碱性[Bmim]Im离子液体催化作用下,碳酸二甲酯(DMC)与异辛醇(EHOH)通过两步酯交换法制备碳酸二异辛酯(DEHC)的合成工艺。确定了合成DEHC的最佳反应条件为:催化剂用量为原料总质量的2.0%,醇酯摩尔比为4∶1,一步反应温度90℃,反应时间2 h,二步反应温度120℃,反应时间4 h,经减压蒸馏可得到DEHC的收率为66.15%,纯度>99%。使用红外光谱1、H核磁共振谱对DEHC的结构进行了表征。实验结果表明,[Bmim]Im碱性离子液体可作为均相催化剂催化酯交换反应,在双酯合成工艺中具有潜在的应用价值。

淀粉改性絮凝剂对高浓度洗毛废水的处理

以工业淀粉、丙烯酰胺(AM)、2—甲基—2—丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,通过共聚制得改性淀粉絮凝剂(SPAM)。该絮凝剂与硫酸铝配合使用,对高浓度洗毛废水进行处理,效果理想,对COD及固体悬浮物的去除率分别达92%及97%以上。絮凝沉淀物中的羊毛脂以溶剂甲苯提取,单独使用絮凝剂SPAM,COD的除去率也很高,且随SPAM的浓度增大而增大,当SPAM浓度达300 mg/L时,COD除去率可达94%,但絮凝物沉降困难,也无法过滤。

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。

三水合醋酸钠体系蓄放热性能的实验研究

报道了三水合醋酸钠体系蓄放热性能的实验研究。以不同量的九水合硅酸钠为成核剂,并加入不同的抗沉淀剂,克服蓄热材料的过冷和相分离现象。通过对成核剂和抗沉淀剂的筛选,在60℃左右的工作温度下,蓄放热性能稳定。DSC测定该体系的相变热为197.1J/g。

“无机及分析化学实验”改革的研究与思考

整合无机及分析化学实验,突出无机及分析化学实验的综合性、系统性、科学性；增强环境保护意识,变验证性的元素性质实验为微型、环境友好、系列探究性实验；增加应用性、设计性、多技能训练实验的比例,在实施教学培养目标的同时不断完成对自我的再教育。

离子液体与负载型金属催化剂用于甲烷直接氧化制甲醇的研究

研究了甲烷在负载金属催化剂和离子液体组成的催化系统中氧化为甲醇的反应,考察了不同阴离子的离子液体,负载不同金属催化剂(Au/SiO2,Au-Cu/SiO2,Ag/SiO2,Ag-Cu/SiO2)以及金的不同载体(Au/SiO2,Au/Al2O3)对甲烷转化的作用。实验表明:负载催化剂Au/SiO2催化效果最好,Ag/SiO2,Au-Cu/SiO2,Ag-Cu/SiO2催化效果依次递减,阴离子是Cl-的离子液体对金的促进作用最显著。

高凝原油降凝剂的制备

分别采用碳十八直链醇、碳十六支链醇与丙烯酸合成烷基酯,将烷基酯再与顺丁烯二酸酐、苯乙烯聚合制备的三元共聚物,对辽河油田的高凝原油的降凝效果进行了评价,实验发现这两种聚合物对凝固点为30℃原油都具有较好的效果,降幅可达10℃左右,但对凝固点为41℃的原油较差分别为3℃和6℃。具有支链烷基结构的聚合物对原油的感受性较好,最佳降凝浓度小,降幅大。实验还发现,溶剂对石蜡的凝固点降低作用明显,但对高凝原油的凝固点降低作用甚微。

激光技术在铝合金铸造液位控制中的应用

介绍激光技术在铝合金铸造过程中液位自动控制方面的应用,以及对提高扁锭质量的作用。