双阳离子型离子液体和十八烷基修饰的混合模式硅胶固定相的制备及色谱性能

通过分步键合反应制备了一种咪唑基双阳离子型离子液体和十八烷基共同修饰的混合模式硅胶色谱固定相(Sil-C18-IL-C4);采用元素分析和红外光谱对其进行了表征.分别评价了该固定相在反相色谱模式(RPLC)、亲水色谱模式(HILIC)和RPLC/HILIC混合色谱模式下的色谱分离性能,并在HILIC模式下对6种碱基核苷类化合物进行分离,考察了流动相中有机相体积分数和水相中甲酸铵浓度对分离效果的影响.此外,还考察了该固定相的分离重复性.制备的Sil-C18-IL-C4固定相的元素分析结果表明,氮元素含量为1.65%,碳元素含量为11.16%,氢元素含量为2.44%.该固定相的红外光谱中,2928和2856 cm^(‒1)处出现了—CH的不对称和对称伸缩振动峰,1440和660 cm^(‒1)处出现了咪唑环上C=C的伸缩振动峰和C=N的弯曲振动峰,说明十八烷基和1,5-双(咪唑-1-基)戊烷均已接枝到硅胶表面.色谱性能评价结果表明,Sil-C18-IL-C4固定相可表现出反相色谱模式和亲水色谱模式分离性能,对6种碱基核苷类物质能够实现完全分离,而且在一定的色谱条件下可以在单根色谱柱单次运行中实现RPLC/HILIC混合模式色谱分离,对于处理复杂样品中的碱基核苷类化合物等亲水物质具有良好的应用潜能.

双阳离子型离子液体的合成与性能

以N-甲基咪唑、吡啶和二溴代烷为原料合成了一系列α,ω-亚烷基-双(N-甲基咪唑鎓)型和α,ω-亚烷基-双(吡啶鎓)型离子液体,并对其结构、熔点、溶解性、吸湿性和热性能分别进行了表征。结果表明,随着连接两个阳离子联接基的碳氢链长度的增加,离子液体的熔点先降低后升高,联接基的碳氢链长度为5个碳原子时最低;α,ω-亚烷基-双(N-甲基咪唑鎓)型离子液体的熔点低于α,ω-亚烷基-双(吡啶鎓)型离子液体;双阳离子溴盐型离子液体溶于水,双阳离子六氟磷酸盐型离子液体溶于丙酮和乙腈等;双阳离子溴盐型离子液体有一定的吸湿性,所合成的双阳离子型离子液体具有较高的热稳定性。

反气相色谱测定双阳离子型离子液体的溶解度参数

采用反气相色谱法,于343.15K到363.15K温度下测定了双阳离子型离子液体1,10-双(N-甲基咪唑鎓)癸烷六氟磷酸盐[C10(MIM)2][PF6]2的溶解度参数。以正辛烷、正十二烷、正十四烷和正十六烷为探针溶剂,计算了探针溶剂的特性保留体积(V0g)、摩尔吸收焓(ΔH1S)、无限稀释摩尔混合焓(ΔH1∞)、摩尔蒸发焓(ΔHv)、无限稀释活度系数(γ1∞2)以及探针溶剂与[C10(MIM)2][PF6]2的Flory-Huggins相互作用参数(χ1∞2),测得该离子液体的溶解度参数(δ2)为15.01(J.cm-3)1/2。这一结果对研究离子液体的溶液性质和应用有指导作用。

反气相色谱测定非对称双阳离子型离子液体的溶解度参数

在343.15~363.15 K下采用反气相色谱法对实验室合成的3种非对称双阳离子型离子液体[PyC5Pi][NTf2]2、[MpC5Pi][NTf2]2和[PyC6Pi][NTf2]2的溶解度参数进行了测定。以正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷和正十六烷作为探针溶剂,计算了在不同温度下探针溶剂在3种离子液体中的特性保留体积(V0g)、摩尔吸收焓(ΔHS1)、无限稀释摩尔混合焓(ΔH_l~∞)、摩尔蒸发焓(ΔH_v)、无限稀释活度系数(Ω∞1)以及探针溶剂与3种离子液体的Flory-HuggirIs相互作用参数(χ_(12)~∞),得到了室温下3种离子液体的溶解度参数(δ2)为28.52~32.66(J·cm^(-3))^(1/2)。分子结构中含有4-甲基吗啉比含有吡啶时溶解度参数更大。随着两个阳离子间连接基碳数的增加,溶解度参数增大。这一结果对研究离子液体的溶液性质和应用有指导作用。

双阳离子型离子液体[C_3(MIM)_2][PF_6]_2的热容测定及估算

利用差示扫描热量计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1-′(丙烷-1,3-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C3(M IM)2][PF6]2)在293.15—543.15 K温区内的摩尔热容。实验结果表明:在293.15—403.15 K和433.15—543.15 K温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,将实验数据拟合得到了该化合物热容随温度变化的多项式方程。其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为416.83 K,38.256 kJ/mol和91.778 J/(K.mol)。由热容数据计算出其在固相区和液相区相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对433.15—543.15 K温区的热容进行了估算,为该离子液体的工业应用提供了热力学基础数据。

双阳离子型离子液体[C_4(MIM)_2][PF_6]_2的比热容测定及其模型化

利用差示扫描量热计(DSC)测定了双阳离子型离子液体1,1′-(丁烷-1,4-二基)-双(3-甲基-1H-咪唑鎓-1-基)双六氟磷酸盐([C4(MIM)2][PF6]2)在293.15～513.15 K温区内的摩尔比热容。结果表明,在293.15～363.15 K和398.15～513.15 K温区内,该化合物无相变及其他热异常现象发生,比热容随温度变化符合二次方程。在363.15～398.15 K温区内,该物质发生固-液熔化相变,其熔化温度、熔化焓及熔化熵分别为384.71 K、28.243kJ/mol和73.414 J/(K.mol)。根据热力学函数关系式,计算出[C4(MIM)2][PF6]2相对于标准参考温度298.15 K的热力学函数值。采用基团贡献法对液相区的热容进行了估算,结果表明,估算值与实验值符合很好。

三甲胺类非对称双阳离子型离子液体的合成及其物理化学性质研究

研究了一类新型的非对称双阳离子型离子液体的合成及物理化学性质,为该类离子液体的工业应用奠定理论基础。以3-溴丙基三甲基溴化铵、吡啶和4-甲基吗啉为阳离子母体设计合成了一类非对称双阳离子型离子液体,产品进行了IR和H1 NMR表征。通过差示扫描量热仪(DSC)测定了离子液体1-(4-甲基吗啉鎓基)-3-(三甲胺鎓)丙烷双三氟磺酰亚胺盐([MpC3N111][NTf2]2)和1-(吡啶鎓基)-3-(三甲胺鎓)丙烷双三氟磺酰亚胺盐([PyC3N111][NTf2]2)的热力学性质,得到了其熔点、相变焓和相变熵的值。对热容数据进行多项式拟合,得到了以298.15 K为参考温度的固相区和液相区的热力学方程。利用非等温热重分析法(TG),研究了高纯氮气气氛下离子液体[MpC3N111][N(CN)2]2和[PyC3N111][N(CN)2]2的热分解动力学,通过ASTM法和Ozawa-Flynn-Wall法对不同升温速率下的热分解数据进行关联,得到了反应活化能Ea和指前因子lgA,两种方法得到的结果基本一致。

双阳离子型离子液体的研究进展

对双阳离子型离子液体的合成路线及其密度、熔点/玻璃化温度、热稳定性、表面张力和黏度等物理化学性质与结构之间的关系进行了综述.目前双阳离子型离子液体的研究主要集中在各种新型离子液体合成和物化性能研究,而其体系的热力学性质及量化计算和分子模拟等方面的研究还比较缺乏.今后应着力于确定双阳离子型离子液体结构与性能间的构效关系以及建立相应的模型.

阳离子型可聚合咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物的制备及其对盐酸腐蚀碳钢缓蚀行为

利用阳离子型可聚合离子液体1-丙烯酰氧乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐与丙烯酰胺的反相微乳液共聚合,制备了阳离子型咪唑类离子液体-丙烯酰胺共聚物缓蚀剂,并探讨了其缓蚀性能。研究了不同阳离子度、不同浓度聚合物溶液的缓蚀性能以及吸附时间对盐酸腐蚀碳钢速率的影响,并初步讨论了缓蚀机理。研究表明,该种阳离子型缓蚀剂的缓蚀效率可达90%以上;缓蚀剂的缓蚀能力不仅取决于缓蚀剂的阳离子度,还取决于该种缓蚀剂的相对分子质量;缓蚀效率并非简单地随聚合物浓度的增加而提高,当聚合物溶液的浓度过高时,反而会使缓蚀效率下降;随吸附时间的延长,碳钢的腐蚀速率逐渐降低,约40 h后基本保持不变;加入缓蚀剂有效抑制了酸对铁的腐蚀,随缓蚀效率的提高,碳钢表面的粗糙程度明显降低,孔洞结构减少。

双阳离子型离子液体在能量存储和转化体系中的应用进展

双阳离子型离子液体(DILs)由于具有极高的化学稳定性、电化学稳定性、热稳定性和环境友好等特点,引起了各个领域研究者的广泛关注。本文从DILs的结构特点出发,综述了不同阴阳离子和连接基团对DILs理化性质的影响,并对一些典型的合成路径进行了总结。本文重点对DILs在不同储能和转化器件的电解液体系中的研究现状进行总结和分析:在锂离子电池电解液中,基于DILs的电解液不仅具有高电位窗口和阻燃特性,还有助于稳定固态电解质膜的形成,能够更好地改善电池系统的稳定性和可逆性;在超级电容器电解液中,DILs具有宽的电化学窗口,但其较大的黏度严重阻碍了离子运动,尽管添加常规有机溶剂可降低黏度,但由于溶剂化效应而带来的溶剂分解等副反应也严重影响了电容器性能。除此之外,本文还总结了DILs在锌空气电池、质子交换膜燃料电池、染料敏化太阳能电池、氧化还原液流电池以及电催化中的探索研究,最后对目前DILs在电解液体系应用过程中存在的问题和将来主要的研究方向进行了总结。

采用二氧化氯消毒水时添加咪唑基离子液体对黄铜缓蚀作用的研究

[目的]采用二氧化氯(ClO_(2))对水进行消毒时常常面临黄铜件腐蚀问题,寻找适宜的缓蚀剂具有重要意义。[方法]通过静态挂片试验、动电位极化曲线测试、腐蚀形貌观察及产物成分分析,研究了在ClO_(2)溶液中添加1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐(BMIMAc)或1-丁基-3-甲基咪唑溴盐(BMIMBr)对H62黄铜的缓蚀效果,并通过密度泛函理论(DFT)计算及分子动力学(MD)模拟探讨了两种咪唑基离子液体对黄铜的缓蚀机理。[结果]在ClO_(2)溶液中添加BMIMAc或BMIMBr都能够在一定程度上抑制黄铜的腐蚀,并且缓蚀效率随着BMIMAc或BMIMBr浓度的增大而升高,BMIMAc的缓蚀效果优于BMIMBr。BMIMAc和BMIMBr都属于抑制阴极反应的阴极缓蚀剂,二者在黄铜表面的吸附都遵循Langmuir等温模型。BMIMAc和BMIMBr都能够以平行排列的方式吸附在黄铜表面,生成阻止黄铜与腐蚀溶液接触的吸附膜,从而减缓腐蚀。[结论]在采用ClO_(2)消毒水的过程中添加适量BMIMAc或BMIMBr都能够对黄铜起到有效的缓蚀作用。

双咪唑离子液体体系从盐湖卤水中萃取锂的动力学研究

文章采用恒界面池法研究TBP-[C_(4)(mim)_(2)][Fe Cl_(4)]-MIBK体系从溶液中萃取锂的动力学过程。考察了搅拌速率、恒界面面积、温度、[C_(4)(mim)_(2)][Fe Cl_(4)]浓度、TBP浓度等因素对萃取速率的影响。实验结果表明,双咪唑离子液体体系萃取锂的反应主要发生在两相界面区域。萃取反应的表观活化能为E_(a)=13.671 k J/mol,萃取反应受扩散控制。TBP-[C_(4)(mim)_(2)][Fe Cl_(4)]-MIBK体系萃取锂的动力学方程为:R_(Li)=1.291×10^(-2)[Li+]^(0.995)[TBP]^(2.051)[C_(4)(mim)_(2)·FeCl_(4)^(-)]^(0.937)。

双咪唑离子液体基固相萃取-高效液相色谱法测定有机磷农药

有机磷农药广泛用于防治植物病虫害,故其在食品中常有残留,因此,有效萃取和测定食品基体中有机磷农药对食品安全评价有重要的意义。制备和表征了一种双咪唑基聚合3,3′-十二烷基-1,1′-二-1-乙烯基咪唑溴盐离子液体修饰的硅胶(Poly-(3,3′-dodecane-1,1′-bis-1-vinylimidazolium dibromide-modified silica),Poly(DBVD)-Sil),将其作为固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱-紫外光谱法,考察了Poly(DBVD)-Sil对3种有机磷农药(喹硫磷、倍硫磷和辛硫磷)的萃取性能,并对影响萃取过程的4种参数(吸附剂的质量、上样流速、洗脱剂的种类和洗脱剂的体积)进行了优化。在优化的萃取条件下,建立的方法对3种有机磷农药在0.1~400μg/L范围内有良好的线性关系(r>0.9934),LOD(3倍信噪比)均为0.01μg/L,RSD(n=5)为1.71%~4.08%。将该方法用于测定茉莉蜜茶和茉莉花茶饮料中有机磷农药,相对回收率为83.23%~109.89%,RSD(n=3)为3.07%~6.62%。建立的方法可以成功用于茶饮料中有机磷农药的测定,为食品中痕量有机磷农药的测定提供了一种新的途径。

1-正丁基-3-甲基咪唑溴化物离子液体TGA-FTIR研究

利用TGA-FTIR技术,研究了空气及氮气气氛下1-正丁基-3-甲基咪唑溴化物的热性能.结果表明,在不同的气氛下,在离子液体的沸点附近,存在一定的蒸汽压,随着温度的升高,1-正丁基-3-甲基咪唑溴化物主要以蒸气的形式汽化.在离子液体汽化过程中,未观察到离子液体发生明显的分解现象.在受热过程中,离子液体可能发生碳化作用,在空气气氛中,离子液体可能发生氧化作用,并且,离子液体的碳化速率与氧化速率基本接近.随着温度的升高,离子液体的氧化及碳化产物被进一步深度氧化.

脲基功能化的咪唑无卤素离子液体对复合锂基润滑脂摩擦学性能的影响

合成了两种脲基功能化的咪唑无卤素离子液体DOSS-1和DOSS-4.采用SRV-V微动摩擦磨损试验机和Bruker-NPFLEX表面非接触光学三维轮廓仪,考察这两种离子液体作为2号复合锂基润滑脂(G)的减摩抗磨添加剂的摩擦学性能.摩擦测试结果表明:这两种功能化咪唑离子液体添加到2号复合锂基润滑脂(G)中均表现出优异的减摩抗磨性能.在添加量同等条件下,长链的DOSS-4表现出优于DOSS-1的减摩抗磨性能.当添加质量分数为3%时,DOSS-4和DOSS-1的减摩抗磨性能最佳.利用表面轮廓和扫描电镜进一步分析了磨斑表面的形貌,同时结合X射线光电子能谱仪(XPS)进一步分析了磨斑表面主要化学元素组成,阐明其摩擦机理.该离子液体能够显著地降低摩擦磨损是因其在摩擦副表面形成了含N元素和S元素的化学反应膜.

双咪唑离子液体的合成及其高温摩擦学性能研究

合成了3种不同连接链的双咪唑离子液体;采用核磁共振谱仪表征了其结构,采用SRV-IV型摩擦磨损试验机评价了其在变温及250℃恒温下的摩擦学性能;并采用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和主要元素的化学状态.结果显示:同变温摩擦磨损试验相比,恒温摩擦磨损试验能更为有效地体现不同双咪唑离子液体的高温摩擦学性能差异;与此同时,烷基链连接的双咪唑离子液体的减摩抗磨性能明显优于醚链连接的双咪唑离子液体,且缩短双咪唑离子液体的连接链长度有利于提高其摩擦学性能.

咪唑基离子液体固定分离CO_2的研究进展

以咪唑基离子液体为代表,综述了近期普通咪唑基离子液体、功能咪唑基离子液体、支撑咪唑基离子液体和聚合咪唑基离子液体在分离固定CO2方面的研究进展,说明了各类咪唑基离子液体分离固定CO2的可行性及优缺点,并总结了离子液体固定CO2的影响因素和分离机制。

功能化离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑噁盐催化的Knoevenagel缩合反应

在无溶剂条件下 ,采用催化量的功能化离子液体氯化 1 甲基 3 羟乙基咪唑盐作为催化剂 ,在 80℃条件下顺利地催化一系列芳醛和活泼亚甲基化合物进行Knoevenagel缩合反应 ,以 82 %～ 97%的产率生成相应E 式烯烃 .反应在中性条件下进行 ,条件温和 ,产率高 。

离子液体1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸用于水中多环芳烃萃取的研究

用疏水性离子液体1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸作为溶剂,液液萃取水中典型污染物多环芳烃,用1ml离子液体萃取50ml含萘、1-甲基萘、2-氯萘、菲、芘、(?)各40μg·1-1的水样,其回收率为:82.2%-101.2%,相对标准偏差(n=4)为2.4%-3.5%,方法的检出限在0.05-0.43μg·1-1范围之间,水样中有机溶剂、盐的含量及pH值对萃取回收率有一定的影响.用该方法测定了卫津河水样上述污染物的含量,并与传统的二氯甲烷萃取相对比,表明离子液体在水样中多环芳烃的富集方面可以取代传统的有机溶剂.

咪唑基离子液体的结构-光谱性能分析及蛋白质传感

考察了对称型卤代咪唑基离子液体咪唑环上的烷基链长度和不同卤素阴离子（Cl^-,Br^-,I^-）对其光谱性能的影响。实验结果表明,随离子液体咪唑环中烷基链长度增加,离子液体的荧光强度增大;随离子液体中卤素阴离子的电负性降低,其荧光强度减弱。加入血红蛋白可导致咪唑型离子液体的荧光强度增强,且在一定范围内与蛋白质浓度成正比,据此可对血红蛋白进行定量检测,线性范围为0.03-1.0μmol/L,检出限为8 nmol/L。另外,根据不同蛋白质对咪唑基离子液体荧光性能的影响,建立了阵列传感系统用于8种蛋白质的区分与识别,在蛋白质浓度高于500 nmol/L时,识别正确率达到90%以上。