咪唑醋酸盐的制备和物理化学性质及其水和乙醇溶液的电导率

制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐([Mim]Ac),1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac),分别测定了它们在293.15-338.14 K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度.用最小二乘法分别拟合建立了密度、电导率、摩尔电导率、绝对粘度和运动粘度与温度的函数关系.讨论了咪唑环3位氮原子上烷基链长对以上咪唑醋酸盐五种物理化学性质的影响.在293.15 K测定了[Mim]Ac{或[Mmim]Ac,[Emim]Ac}(1)-H_2O(或EtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的电导导率,计算了对应的咪唑醋酸盐的摩尔电导率.发现无论是水溶液还是乙醇溶液,溶液的电导率和咪唑醋酸盐的摩尔电导率都随着浓度的增加先增大而后减小.同一浓度下,咪唑环3位氮原子上烷基链长增加,相应的溶液电导率和摩尔电导率下降.且水溶液的电导率和摩尔电导率远大于乙醇溶液的.

壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体中的溶解与再生

研究了不同黏均分子量的壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)中的溶解性能,采用热台偏光显微镜表征了壳聚糖在80℃下的溶解过程,并利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热重-差热分析(TG-DTA)和广角X-射线衍射(WAXD)研究了再生壳聚糖的结构与性能。结果表明:[EMIM]Ac是壳聚糖的良溶剂,溶解过程中未发生衍生化反应;其对壳聚糖的溶解能力随温度升高而增大,随壳聚糖分子量增大而减小;低分子量壳聚糖100℃时溶解浓度可达到15.33%;水、甲醇再生的壳聚糖热稳定性比溶解前好,乙醇再生的壳聚糖热稳定性比溶解前差;再生壳聚糖结晶结构由α型转变为β型。

1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶剂小间隙干湿纺纤维素纤维的结构与性能

通过1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)溶剂小间隙下的干湿法纺丝,制备了不同间隙和牵伸速率条件下的纤维素纤维;采用密度梯度法、压汞法、广角X射线衍射(WAXD)、双折射、纤度强伸联用仪和湿摩擦等方法,对纤维素纤维的结构与力学性能进行表征。结果表明:采用密度法测量的纤维素纤维的密度和结晶度准确性高,采用WAXD法测量的结晶度适用于相对比较;所得纤维结构致密;在小间隙纺丝条件下,增加间隙有利于原液细流内应力的松弛,适当提高牵伸速率,有利于纤维结晶度、取向度的提高,所得纤维的物理机械性能较好。

壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液中的流变行为

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)对壳聚糖具有良好的溶解能力。利用新一代旋转流变仪哈克MARS-Ⅲ考察了壳聚糖-[EMIM]Ac溶液的稳态流变和动态流变性能。稳态流变结果表明:当低黏均分子量壳聚糖离子液体溶液的质量分数在3%以下时,溶液呈牛顿性流体特征,高于此质量分数时溶液呈假塑性流体特征;壳聚糖离子液体溶液的黏度、结构黏度指数随着温度升高而降低;在同一质量分数下,溶液黏度随壳聚糖黏均分子量的增大而增加,溶液的恒剪切活化能黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。动态流变结果表明:溶液的储能模量和损耗模量随着温度的升高而下降,储能模量与损耗模量存在一个交叉点,该交叉点随着温度升高向高频区移动。

1-甲基-3-乙基咪唑醋酸盐制备及密度、电导率的测定

用N-甲基咪唑与溴乙烷为原料反应制得[Emim]Br,再以[Emim]Br和无水醋酸钠为原料,丙酮为溶剂进行反应制得离子液体1-甲基-3-乙基咪唑醋酸盐([Emim]Ac).测定[Emim]Ac在288.05 K至338.14 K之间的密度、电导率,计算得出相应温度下[Eimm]Ac的摩尔电导率.结果表明,[Emim]Ac的密度随温度的升高而减少,[Emim]Ac的电导率和摩尔电导均随温度的升高而增大.用多项式结合最小二乘法分别拟合了[Emim]Ac的密度、电导率和摩尔电导率与温度的函数关系,拟合标准偏差分别为0.000 7g/cm3,0.011 5mS/cm,0.187 2mS.cm2/mol.

不同溶剂及1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐热溶解聚对羊场湾煤萃取行为的影响

溶剂萃取是制备超净煤和研究煤分子结构的重要方法之一,对于实现煤资源高效清洁转化具有重要意义。选取中国宁东羊场湾(YCW)煤作为研究对象,考察多种溶剂及添加离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][AC])对煤萃取效果的影响。结果表明,煤的萃取产率从大到小的顺序遵循着含氮类、醇类、酮类、烃类的规律。所选取的9种溶剂中,二甲基亚砜对YCW煤的萃取产率最高。对于同类溶剂而言,极化率越大,萃取产率越高。研究还发现,离子液体[Emim][AC]的添加可以显著提高YCW煤在溶剂中的萃取产率。此外,离子液体的回收率也可达到91.5%。

“一锅法”合成离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐

以1-甲基咪唑,溴乙烷和乙酸铅为原料,采用"一锅法"合成了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐,产率87%,其结构经UV,IR和元素分析确证。优化反应条件为:1-甲基咪唑100 mmol,n(溴乙烷):n(1-甲基咪唑):n(乙酸铅)=3.6:2.0:1.0,于60℃反应20 h。

咪唑醋酸盐脱除模型油中苯并噻吩的研究

以酸性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([C_4mim]Ac)为萃取剂,质量分数30%的H2O2溶液为氧化剂,初始硫质量分数为200μg/g的正庚烷溶液作为模型油,考察其萃取氧化脱硫性能。结果表明在[C_4mim]Ac-H_2O_2体系里,当反应温度为328 K,反应时间为60 min,剂油体积比(V_(IL)∶V_(MO))为1∶40,VIL为0.5 m L,V(H_2O_2)为0.5 m L时,模型油脱硫率可达75.6%,循环再生的[C_4mim]Ac依然具有较好的脱硫能力。

咪唑盐二醋酸碘苯促进苯并咪唑类衍生物的水相合成

报道了一种简便高效的苯并咪唑类衍生物的水相合成新方法,合成了兼具离子液体和二醋酸碘苯双重特点的咪唑盐二醋酸碘苯.以水为溶剂,在咪唑盐二醋酸碘苯促进下,通过邻苯二胺或4-甲基邻苯二胺与各种芳醛室温氧化环合,一步合成了13种苯并咪唑类衍生物,反应时间25~45 min,反应产率92%~98%.用核磁共振、红外光谱、质谱和元素分析对产物的结构进行了表征,提出了可能的反应机理.该合成方法具有底物适用范围广、反应条件温和、反应速度快、反应产率高及氧化剂对应的还原产物可回收利用等优点,是一种环境友好的绿色合成方法.

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。

[Bim]Ac离子液体+醇二元混合体系的体积和黏度性质研究

合成了1-丁基咪唑醋酸盐（[Bim]Ac）离子液体,通过1H-NMR、13C-NMR和IR对其结构进行了表征。在303.15K和常压下,采用U形振荡管密度计测定了[Bim]Ac＋甲醇、乙醇和正丙醇二元体系的密度,用乌氏黏度计测定了体系的黏度。由密度数据计算得到了体系的超额摩尔体积（VE）、表观摩尔体积（iVφ）、偏摩尔体积（m,iV）和超额偏摩尔体积（Em,iV）,由黏度数据获得了体系的混合黏度变化（？η）,并采用Redlich-Kister方程分别关联了VE、？η与组成的关系。结果表明：上述体系的VE在全浓度范围内均为负值,且在[Bim]Ac摩尔分数x1=0.3~0.4处出现极小值;Δη在全浓度范围也均为负值,在x1=0.4~0.5处出现极小值;[Bim]Ac＋醇体系VE或？η的极值大小为：[Bim]Ac＋甲醇〈[Bim]Ac＋乙醇〈[Bim]Ac＋正丙醇,表明[Bim]Ac与醇之间的相互作用随着醇极性的增加而增大。Redlich-Kister方程能较好地关联上述体系VE、？η与组成的关系。

[BMIM]AC为溶剂的纤维素纺丝溶液流变性研究

用自制离子液体[BMIM]AC(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐)溶解制备纤维素纺丝溶液,并测试其流变性能,研究了纤维素浓度和纺丝液温度对表观粘度ηa、非牛顿指数n、结构粘度指数Δη的影响.结果表明:纤维素纺丝液的浓度和温度影响其流变行为,纺丝液的ηa值随浓度的上升和温度的下降而变大;随着浓度的增加,纺丝液的n值先升高,在浓度为10%时达到最大,而后又较快下降;Δη值先降低,在浓度为10%时降低至最小后又增大;随着温度升高,纺丝液的n值先升高,在温度为70℃时达到最大,而后略有降低;Δη值先下降,在温度为70℃时降低至最小后又稍有升高.通过研究,确定了纺丝液浓度为10%、温度为70℃的纺丝条件,为制备新型纤维素纤维提供了依据.

混合浆粕制备竹浆纤维的研究

以不同比例混合的高聚合度竹浆粕和中等聚合度竹浆粕为原料,选用了1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)为溶剂,采用干喷湿纺的方式制备了竹浆纤维。探讨了混合比例对制备竹浆纤维的流变行为、纺丝性能以及纤维性能的影响,同时,利用凝胶液相(GPC)测试了混合浆粕的分子量和分子量分布。结果表明:在高聚合度的竹浆粕原料中添加适当一定比例的中等聚合度竹浆粕,可以提高纺丝浆液的流动性和纺丝性能,减少纺丝过程的断头现象,制备具有良好力学性能的竹浆纤维。

溶析结晶法在离子液体[C_5mim][OAc]合成中的应用

研究了用溶析结晶法辅助合成一种新型的碱性离子液体:1-甲基-3-戊基咪唑醋酸盐([C5mim][OAc)],并通过1 HNMR进行了表征。合成[C5 mim][OAc]所需中间体溴代1-甲基-3-戊基咪唑[C5 mim][Br],因其凝固点很低给重结晶纯化带来了难度。基于这一点,本文提出了用二次去离子水作为析出剂进行离子液体[C5mim][Br]重结晶提纯。通过多次水平实验,得到了提纯中析出剂加入量的最加配比,并就提纯后产物的回收率进行了讨论。

[Emim]AC萃取精馏分离乙酸甲酯和甲醇工艺模拟

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]AC)为萃取剂,萃取精馏分离乙酸甲酯和甲醇共沸体系。采用Aspen Plus流程模拟软件,对萃取精馏工艺进行了模拟和优化。考察了溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置和回流比等工艺参数对分离效果的影响。萃取精馏塔的最佳工艺参数为:全塔理论板数30,原料和萃取剂进料位置分别为第23块和第2块理论板,回流比为1.0,溶剂比为0.7。闪蒸罐操作温度和压力分别为85℃和20 kPa。在最优工艺条件下,产品乙酸甲酯的质量分数达到99.95%,甲醇的质量分数达到99.54%,均满足分离要求。说明采用离子液体[Emim]AC作为萃取剂分离乙酸甲酯和甲醇共沸物具有工业应用前景。

浆粕性质对离子液体法再生竹浆纤维性能的影响

以6种不同性质的竹浆粕为原料,选用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐{[EMIM]Ac}为溶剂,采用干喷湿纺的方式制备了再生竹浆纤维,探讨了竹浆粕性质对再生竹浆纤维制备过程中溶解、流变行为以及纤维性能的影响。结果表明:离子液体对竹浆粕具有非常强的溶解能力;6种竹浆粕/[EMIM]Ac纺丝液都属于切力变稀流体;高聚合度和高α纤维素的竹浆粕制备的纤维的断裂强度和模量较高,但是纺丝过程不连续,发生断头较多。

含离子液体的四氢呋喃-乙醇等压气液相平衡

选取了离子液体(IL)1-己基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐([HMMIM][OAc])为四氢呋喃(THF)-乙醇共沸体系的萃取剂,测量了3种[HMMIM][OAc]摩尔分数下(x_(3)=0.005,0.008,0.010)THF-乙醇-[HMMIM][OAc]三元体系等压气液相平衡(VLE)数据。从VLE数据可知随着[HMMIM][OAc]含量的增加,THF相对乙醇的挥发度增大。当[HMMIM][OAc]加入量足够大时,THF与乙醇的共沸能够被打破,但[HMMIM][OAc]的加入会使平衡温度会升高。使用NRTL模型对VLE数据进行了拟合,得到了THF-乙醇-[HMMIM][OAc]三元体系的二元交互作用参数,并以此为基础计算出打破THF-乙醇体系共沸所需要的最小[HMMIM][OAc]摩尔分数为0.0053,这一结果优于文献中报道的其他离子液体。