[EMIM]HSO_4离子液体的合成及其在氧化铝电解中的应用

以N-甲基咪唑为原料合成了[EMIM]HSO_4离子液体,采用红外光谱、核磁氢谱和热分析对产物进行了表征,并测定了与电解相关的物理性质,如密度、表面张力、粘度和电导率等,通过研究Al2O3在[EMIM]HSO4离子液体中的溶解度和电化学行为,探讨了其直接电解的可能性.结果表明,[EMIM]HSO4在加热至270℃前比较稳定,密度和粘度均随温度升高而减小,在100℃时摩尔电导率为2.890S-cm2/mol,满足电解质要求.20℃时测得Al2O3在[EMIM]HSO4中的溶解度为3.81g/L,满足直接电沉积对溶解度的要求.Al2O3在Pt电极上能发生电沉积,在-0.26V发生铝的欠电位沉积,-0.54V发生铝的沉积,电解过程受扩散控制.

酸性离子液体[BMIM]HSO_4的合成及其物化性能

以N-甲基咪唑为原料合成了1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BM IM]HSO4)室温离子液体,对产物进行了表征,测定了相关物化性能,如密度、表面张力、黏度、电导率等,并考察了该离子液体的溶剂性能。实验发现,该离子液体电导率与常见离子液体电导率相当,并符合Arrhen ius方程,密度、表面张力、黏度均随温度升高而减小。该离子液体与多数常规溶剂互溶,并对金属氧化物具有一定的溶解度,为在离子液体中直接电解金属氧化物奠定了基础。

SBA-15-[HSO_3-AMS]^+[HSO_4]^-催化合成松香甲酯

采用接枝的方法将功能化离子液体[HSO3-AMS]+[HSO4]-引入介孔分子筛SBA-15中,制备了SBA-15-[HSO3-AMS]+[HSO4]-,通过X射线衍射(XRD),红外(FI-IR)及吡啶吸附红外(Py-IR)对合成的材料进行了表征,结果表明接枝[HSO3-AMS]+[HSO4]-后的介孔分子筛与SBA-15相比,仍具有介孔结构且具有良好的长程有序性,具有大量的B酸和L酸中心。将制备的材料用于催化合成松香甲酯,结果表明SBA-15-[HSO3-AMS]+[HSO4]-具有较好的催化活性,较适宜的反应条件为:n(松香)∶n(甲醇)1∶30,反应温度200℃,反应时间5 h,催化剂用量为松香质量的6%,酯化率可达97.2%。且该催化剂具有较好的重复使用性。

SCR烟气脱硝空气预热器堵灰NH_4HSO_4含量实验研究

为了测得堵灰中NH_4HSO_4含量,对山西长治和河南安阳堵灰进行了热重实验和重量法测定SO2-4离子实验,得到TG和DTG曲线以及SO2-4离子含量,通过计算分析得到两种堵灰中NH_4HSO_4的含量,通过对两种堵灰中NH_4HSO_4的TG和DTG曲线分析,得出两者堵灰失重温度区相同,但失重量不同。另外,通过NH_4HSO_4含量φ推导出了单位时间单位面积初始堵灰颗粒数n0的新的计算方法,并得到新计算方法所计算出的NH_4HSO_4含量与实验测得含量高度吻合。研究结果对研究堵灰速率及发生堵灰的NH_4HSO_4临界含量的估计提供重要依据,通过NH_4HSO_4的反应方程式和熔点温度指出可通过控制空气预热器(空预器)低温段的温差来控制NH_4HSO_4的生成量。

[BPy][HSO_4]离子液体催化合成3,4-二氢嘧啶-2-酮

经典的Biginelli反应用HCl作催化剂,通常产率较低(20%～50%).以[BPy][HSO4]离子液体为催化剂考察了Biginelli反应在不同温度和溶剂下的反应特点,合成了一系列3,4-二氢嘧啶-2-酮,产率70.7%～92.1%.该方法操作简单方便,产率、纯度较经典的Biginelli反应有较大的提高和改善,具有一定实用价值.

基于席夫碱水解的HSO_4^-比色荧光探针的研究

以3-氨基-9-乙基咔唑和4-(三氟甲基)苯甲醛为原料一步合成了一种结构简单的席夫碱比色荧光探针L。在CH_3CN-H_2O(4∶1,v/v)溶液中加入HSO_4^-后L的荧光显著增强,并且溶液颜色由淡黄色变为无色,从而可实现对HSO_4^-的比色与荧光识别检测,检测限为1.56×10^(-7)mol·L^(-1)。通过~1H NMR和高分辨质谱证明其识别机理是HSO_4^-加入体系后使探针L发生水解。利用L对自来水中的HSO_4^-进行了检测,还将L做成试纸条用于水样中HSO_4^-的快速识别检测。

离子液体[Hmim]HSO_4催化合成乙酰蓖麻油酸甲酯

以蓖麻油酸甲酯(1)为原料,在[Hmim]HSO4离子液体催化下与乙酸酐(2)经酰化反应合成了乙酰蓖麻油酸甲酯,其结构经IR和MS确证。在最佳工艺条件[1 30 mmol,[Hmim]HSO44.0 wt%,n(2)∶n(1)=1.5∶1,于80℃反应4 h]下,收率94.82%。

微波辐射离子液体[Bpy]HSO_4催化葵花籽油制备生物柴油

生物柴油是一种绿色可再生能源。该文报道微波辐射下离子液体[Bpy]HSO4催化葵花籽油与甲醇通过酯交换反应制备生物柴油,以正交法对制备工艺条件进行优化,考察醇油物质量比、催化剂用量、微波功率和反应时间对酯交换反应影响。实验结果表明,当醇油物质量比为10∶1、催化剂用量(催化剂与油质量比)为5%、微波功率为400W、反应时间为45min时,生物柴油转化率可达96.2%;与传统加热方式相比,采用微波辐射加热方式,反应时间明显缩短,能耗减少。

[EMIM]HSO_4离子液体的微波合成及铝电沉积应用

对采用微波合成方法制备的[EMIM]HSO4离子液体的物化性能进行测试,并将其作为电解质应用于铝的电沉积,用SEM、XRD及EDS对沉积层的形貌进行表征,通过测定循环伏安曲线以及计时电流曲线探讨铝在[EMIM]HSO4中的电沉积机理。结果表明,[EMIM]HSO4的电化学窗口较宽(4.81V),适合作电解质;铝在铜电极上发生欠电位沉积和体相沉积;铝的形核模式介于三维瞬时形核和连续成核之间;铝沉积层晶粒致密均匀,附着力好。

酸性离子液体[Hmim]HSO_4催化合成乙酸异戊酯

乙酸和异戊醇在酸性离子液体[Hmim]HSO4的催化下反应生成乙酸异戊酯。在优化的反应条件下离子液体用量2.5mL,异戊醇与乙酸的物质的量比为1:2.25,回流时间40min,收率可达到79%;催化剂可重复利用,易纯化,对环境无污染。

难浸银精矿在[Bmim]HSO_4——硫脲体系中的浸出

研究了某浮选银精矿在"[Bmim]HSO4—硫脲"和"H2SO4—硫脲"两种浸取体系中银的浸出行为。研究了矿浆p H值、Fe3+浓度、硫脲浓度、浸出时间等工艺参数对浸出的影响。结果表明,[Bmim]HSO4代替H2SO4作为p H调整剂,可在酸性较弱的矿浆p H值,较少的Fe3+用量、较低的硫脲浓度条件下提高银浸出率9.80个百分点。

离子液体[Hnhp]HSO_4催化硬脂酸酯化的工艺优化

研究了离子液体催化剂[Hnhp]HSO_4催化硬脂酸酯化的工艺,结果表明在温度为60℃、醇酸摩尔比为15∶1、反应时间为3h和催化剂[Hnhp]HSO_4用量为硬脂酸的5%时,酯化率高达98.75%.酯化反应结束后催化剂与酯化产物有明显分层,多次循环催化后仍然具有较高的催化活性.

酸性离子液体[(CH_2)_4SO_3HMIM][HSO_4]催化潲水油制备生物柴油的研究

制备了酸性离子液体[(CH2)4SO3HMIM][HSO4],并用于催化潲水油制备生物柴油,研究了反应时间、反应温度、醇油物质的量比和剂油物质的量比等对酯交换反应转化率的影响,确定了较适宜的反应条件。结果表明,在反应时间4 h、反应温度140℃、醇油物质的量比12和剂油物质的量比0.08条件下,酯交换反应转化率为92.13%。制备的生物柴油达到了中国柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)标准GB/T20828-2007。

[MIMPS][HSO_4]催化N_2O_5硝化2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物

制备了1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[MIMPS][HSO4]离子液体,以[MIMPS][HSO4]作为催化剂,应用于N2O5/有机溶剂硝化2,6-二乙酰氨基吡嗪-1-氧化物合成2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)。通过1H NMR,IR和MS对LLM-105及其中间体的结构进行了表征。研究了在[MIMPS][HSO4]催化条件下,反应溶剂、催化剂用量、反应温度和反应时间对LLM-105收率的影响,结果表明最佳反应条件为:采用CH3NO2为反应溶剂,反应温度为55℃,反应时间为6 h,LLM-105的收率为72.2%。研究了[MIMPS][HSO4]的循环使用性能。结果表明,平行实验5次,平均收率71.7%,具有较好的可再生利用性。

[BMIM]HSO_4离子液体的热力学性质研究

在273.2～353.2 K范围内,精确测定了[BMIM]HSO4离子液体的密度和表面张力。根据Glasser理论,讨论了该离子液体的热力学性质,估算出其晶格能和标准熵。根据离子液体的空隙模型计算了离子液体的恒压热膨胀系数α=7.8×10-4K-1,与实验值α=10.8×10-4K-1基本一致。

银精矿在[Bmim]HSO_4离子液体—硫脲体系中的浸出行为

用[Bmim]HSO4离子液体取代硫酸进行了硫脲浸取银精矿的浸出行为研究。考察了磨矿细度、[Bmim]HSO4浓度、硫脲浓度、Fe3+浓度、液固比、浸出时间等对银浸出率的影响。结果表明,在磨矿细度-0.043mm占80%、硫脲浓度0.18mol/L、[Bmim]HSO4浓度0.3mol/L、Fe3+浓度7.5mmol/L、液固比3∶1、浸出时间18h的最优条件下,银浸出率可达到73.96%。在[Bmim]HSO4-硫脲、H2SO4—硫脲和氰化体系中,[Bmim]HSO4—硫脲体系不但银浸出率最高,而且浸出时间最短。

硅胶固载离子液体[HSO3-Pmim]HSO4催化合成尼泊金乙酯

采用硅胶固载离子液体[HSO3-Pmim] HSO4催化合成尼泊金乙酯.考察了反应温度、反应时间、酸醇摩尔比、固载化离子液体用量对产率的影响.结果表明：硅胶固载离子液体[HSO3-Pmim] HSO4对尼泊金乙酯的合成有较好的催化作用,当酸醇摩尔比1：3.5,反应温度95℃,回流反应3h,催化剂用量相对于酸的摩尔比为4％,其产率可达到92％以上.硅胶固载离子液体[HSO3-Pmim] HSO4催化剂在反应完毕后趁热过滤即可与尼泊金乙酯分离.催化剂重复使用5次,其催化活性下降不明显.

2-氯-1,3-二苯并噁唑啉环己烯对HSO_4^-的识别研究

利用紫外可见吸收光谱手段考察了2-氯-1,3-二苯并噁唑啉环己烯(化合物1)与F-,Cl-,Br-I,-,CH3COO-,HSO4-,H2PO4-等阴离子的作用.结果表明,该化合物对HSO4-具有选择性识别能力,可实现裸眼识别,有望成为HSO4-识别探针.

Cs_3(HSO_4)_2(H_2PO_4)的制备及其导电性研究

采用液相沉淀法制取了Cs2(HSO4)2(H2PO4),用XRD,IR标明其晶体结构。通过研究发现SO42-:PO43-=0.7:0.3时能够制得结晶良好的Cs3(HSO4)2(H2PO4)晶体,其电导率σ为2.52×10-3S/cm。

SCR脱硝中催化剂表面NH_4HSO_4生成及分解的原位红外研究

采用工业用V2O5-WO3/Ti O2催化剂,基于傅里叶原位红外光谱(in situ FT-IR)技术考察了SCR脱硝过程中催化剂表面NH4HSO4的生成与分解特性。结果表明:在V2O5-WO3/Ti O2催化剂表面ABS的生成可由催化剂V═O基团上Lewis酸上配位吸附活化态的NH3在O2环境中与SO2反应生成,也可由SO2与催化剂表面反应生成的吸附态金属硫酸盐中间物VOSO4与气态NH3直接反应生成;NO能通过与NH4HSO4中的NH+4直接反应来降低NH4HSO4降解的温度窗口,促进其在催化剂表面的分解行为,NO的脱除与NH4HSO4的生成是相互抑制关系;NH4HSO4本身的负载量影响其分解与挥发行为。