氯化胆碱−乙二醇低共熔溶剂中锡沉积的电化学行为

[目的]研究氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶3的低共熔溶剂(用ChCl-3EG表示)中Sn(Ⅱ)电沉积的电化学行为及所得Sn镀层的耐蚀性,并将测试结果与氯化胆碱与乙二醇物质的量比为1∶2的体系(用ChCl-2EG表示)进行对比。[方法]先通过循环伏安法研究了Sn(Ⅱ)在ChCl-3EG体系中的电化学还原过程,研究了温度和主盐浓度对其电化学行为的影响。采用计时电流法研究了该体系中锡的形核生长机理,通过塔菲尔极化曲线测试研究了所得Sn镀层的耐蚀性,使用扫描电镜分析了Sn镀层的微观形貌。[结果]Sn(Ⅱ)在ChCl-3EG体系中的电化学还原是受扩散控制的不可逆过程。Sn(Ⅱ)在60℃的ChCl-3EG体系中的扩散系数为1.22×10^(−6)cm^(2)/s,与在ChCl-2EG体系中的扩散系数接近,但前者的扩散活化能明显更低。Sn(Ⅱ)的电结晶过程为三维瞬时形核,适当增大阴极电流密度有利于提高Sn镀层的耐蚀性。[结论]Sn(Ⅱ)在物质的量比为1∶3的氯化胆碱−乙二醇体系中更容易还原,能耗更低,得到的Sn镀层具有优异的耐蚀性,可作为电沉积或电解精炼锡的电解液。

氯化胆碱-乙二醇深共熔体系电沉积Ni-Mo合金镀层动力学及其电催化析氢性能

以Cu片为基体,在氯化胆碱-乙二醇深共熔体系中电沉积制备Ni-Mo合金镀层,借助EIS,SEM,EDS和XRD等手段分析Ni-Mo合金镀层沉积动力学,探讨极化电位对Ni-Mo合金镀层电催化析氢性能的影响规律。结果表明:随着极化电位的增加,Ni-Mo合金镀层经历从纳米Ni,Ni+MoO_(2)(MoO_(2)Ni_(4))和Ni_(4)Mo成分演变过程,说明电位驱动是影响Ni-Mo合金镀层成分变化的重要原因。当极化电位为-1.4 V vs Ag时,Ni-Mo-1.4合金镀层具有优良的析氢催化活性和催化稳定性,其在10 mA·cm^(-2)电流密度下的析氢过电位仅为51 mV,Tafel斜率为48.7 mV·dec^(-1),循环催化1000周次后在100 mA·cm^(-2)电流密度下的析氢过电位下降较小(Δη100=11 mV)。

低共熔溶剂氯化胆碱-乙醇胺提取石榴皮多酚工艺优化研究

利用低共熔溶剂氯化胆碱-乙醇胺对石榴皮进行多酚提取,在温度、时间、料液比三个单因素实验的基础上,利用响应面设计得到的最佳提取工艺条件为:温度82.432℃、时间89.433 min、料液比1∶19.231,最高多酚提取量为197.893 mg/g.

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中Sn^(2+)/Sn的电化学行为

采用循环伏安法和计时安培法研究在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂SnCl_2·2H_2O/[1ChCl:2EG] DES中,Sn^(2+)/Sn的电化学行为和Sn的电结晶形核机理。研究结果表明:Sn的电沉积需要一定的过电位,并随温度的升高,所需的过电位减小;获得323 K时的传递系数α为0.35,Sn2+的扩散系数为1.628×10-6 cm2/s;在303~343 K内,Sn^(2+)在SnCl_2·2H_2O/[1ChCl:2EG] DES中的电还原反应属于受扩散控制的准可逆过程;当阴极施加电位较小(较正)时,Sn在玻碳电极上的电结晶过程为受扩散控制的三维瞬时形核,当阴极施加电位较大(较负)时,Sn的电结晶过程更趋向于三维连续形核。

锑在氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中的电沉积研究

通过恒电位电沉积法在氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂中成功制备了锑镀层。采用FTIR红外光谱和拉曼光谱分析了ChCl-EG低共熔溶剂内部的微观结构,采用循环伏安法研究了扫速、温度、浓度对Sb^(3+)在ChCl-EG中的伏安行为的影响以及电化学还原规律。同时,采用计时电流法研究了Sb(Ⅲ)在ChCl-EG中的电化学电结晶规律,采用SEM和XRD对电沉积产物进行表征。研究结果表明,ChCl-EG中存在大量氢键,并且Sb(Ⅲ)的加入不会破坏ChCl-EG原有的分子结构;温度升高和增大浓度时Sb的沉积所需的过电位减小;343 K时Sb在钨电极上的成核方式为三维瞬时成核,施加沉积电位是Sb(Ⅲ)发生电还原的主要驱动力,随着施加沉积电位的变化,电沉积产物的形貌发生变化。

尿素-氯化胆碱低共熔溶剂催化聚酰胺酸亚胺化

该文报道了以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体制备聚酰亚胺(PI)的清洁过程。首先,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中获得聚酰胺酸(PAA);然后,以尿素-氯化胆碱低共熔溶剂(DES)为催化剂,乙酸酐为脱水剂,协同实现PAA亚胺化。所得产物PI可通过简单过滤分离。用FTIR、TGA-DSC和元素分析对PAA和PI的结构进行了表征。考察了反应时间、反应温度、DES催化剂与脱水剂用量对PAA亚胺化反应的影响。得到亚胺化最佳反应条件为:温度80℃,DES与乙酸酐体积比1∶2、PAA与DES物质的量比1∶2。红外表征结果证实了亚胺键的生成。此外,DES和DMF可重复使用,反应过程绿色,不使用有毒有害的吡啶、咪唑和喹啉类催化剂。

氯化胆碱-尿素低共熔溶剂中Cu(Ⅰ)离子的电化学性能研究

以加入氯化亚铜的氯化胆碱-尿素(ChCl-Urea-CuCl)低共熔溶剂为电解液,研究了Cu(Ⅰ)离子在ChCl-Urea低共熔溶剂中的电化学性能。结果表明:ChCl-Urea-CuCl电解液的电导率随温度的升高而增大,但随着CuCl浓度的增加呈先增大后减小的趋势;黏度的变化规律与电导率相反。此外,在ChCl-Urea-CuCl电解液中Cu(Ⅰ)离子的还原是受扩散控制的准可逆反应;Cu(Ⅰ)离子的扩散系数随温度的升高而增大,但随着CuCl浓度的增加呈先增大后减小的趋势,这主要与Cu(Ⅰ)离子在ChCl-Urea低共熔溶剂中的存在形式有关。

氯化胆碱基低共熔萃取剂在大黄5种游离蒽醌类成分测定中的应用

以大黄药材中的主要化学组分5种蒽醌类化合物为研究对象,制备了4种氯化胆碱类低共熔性溶剂,用涡旋方法筛选出最佳的低共熔性溶剂来提取游离态蒽醌类化合物。考察了低共熔溶剂的种类、摩尔比、含水量及涡旋时间等因素对游离态蒽醌类化合物萃取量的影响。确定最佳的提取参数为氯化胆碱/三乙二醇(摩尔比1:1)作为提取溶剂,提取时间9 min,含水量为12.5%。在此条件下,芦荟大黄素、大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚的平均萃取量分别达到2.53±0.16 mg/g,4.67±0.23 mg/g,2.34±0.15 mg/g,5.91±0.28 mg/g和2.79±0.16 mg/g。与药典方法测定相比,提取效率更优。采用已经优化的提取条件对大黄10个批次的样品分析,5种游离蒽醌类化合物能实现基线分离,且分离度良好。

氯化胆碱-尿素低共熔离子液体的粘度和电导率

在常压下298 353 K温度范围内分别测定氯化胆碱-尿素离子液体的粘度和电导率,研究温度、乳酸、水对其粘度、电导率的影响规律.结果表明,在所研究的温度范围内,离子液体具有较低的粘度和较好的导电性,粘度随温度的升高而减小,电导率随温度的升高而增大,粘度、电导率随温度的变化规律均符合Arrhenius经验公式和VTF方程,由此计算得到粘滞活化能、电导活化能,且粘度与电导率之间的关系符合Walden规则.乳酸、水的加入使离子液体的粘度减小、电导率增大,且随温度的升高,其含量对粘度的影响不再明显.

深共融溶剂中合成2-取代苯并噻唑类化合物

在由氯化胆碱和乙酰胺组成的深共融溶剂中,以邻氨基苯硫酚和芳香醛为原料,通过环化反应,合成了一系列2-取代苯并噻唑类化合物。当氯化胆碱和乙酰胺的物质的量比为1.0∶2.0时,0.3 mmol邻氨基苯硫酚与0.3 mmol芳香醛在70℃下反应1.0 h,可得到最高产率(经柱色谱分离)为98%的产物。该方法无需其他催化剂,反应条件温和、操作简单、底物范围广泛;深共融溶剂循环使用3次后,产物的产率仍可达到90%以上。

氯化胆碱-乙二醇低共熔溶剂中银的电沉积

低共熔溶剂(DES)是一种新型绿色溶剂,具有制备简单、电化学窗口宽和导电性好等优点.本文中对氯化胆碱-乙二醇(ChCl-EG)低共熔溶剂中Ag的电沉积行为进行研究,利用拉曼光谱和FTIR红外光谱表征了ChCl-EG低共熔溶剂的结构,采用循环伏安法和计时电流法研究了ChCl-EG低共熔溶剂中电沉积Ag的电化学行为及成核机理,利用XRD和SEM等检测手段分析了沉积产物的物相组成和微观形貌.结果表明:ChCl-EG低共熔溶剂加入AgNO_(3)后,Ag是以[AgCl_(2)]-形式存在的;Ag^(+)在ChCl-EG体系中的还原属于一步沉积,是受扩散控制的准可逆过程;根据Scharifker-Hills模型分析,Ag在ChCl-EG中的沉积符合三维瞬时形核;沉积产物表面光滑,并且呈不规则的短棒状结构.

近红外光谱用于低共熔溶剂中水结构的分析

采用近红外光谱技术研究了含水量(摩尔分数)在5%~95%范围内水结构对低共熔溶剂(DESs)的氢键网络结构的影响.通过分析氯化胆碱与尿素混合后不同时间的近红外光谱,发现了尿素—NH基团与氯化胆碱Cl^(-)相互作用的光谱信息,表明DESs熔点降低的原因主要是NH…Cl^(-)氢键的形成.通过分析不同含水量的DESs-水混合物的近红外光谱,发现了水分子之间以及水分子与尿素中—NH和C=O基团相互作用的光谱信息,表明水在DESs中主要以3种结构存在:类大体积水、与尿素C=O键合的水以及—NH分子间的桥连水.类大体积水破坏DESs中NH…Cl^(-),使体系的稳定性降低,而尿素—NH分子间的桥连水和与C=O键合的水使体系的稳定性增加.DESs中3种水结构的相对比例与含水量有关,含水量在40%~80%既能有效降低体系的黏度,又能维持DESs的性质.

深共熔溶剂法合成喹啉衍生物

以2-氨基芳基酮与α-亚甲基酮为原料,在氯化胆碱/草酸组成的深共熔溶剂中,通过Friedl？nder缩合反应,合成了一系列喹啉衍生物（Ⅲa^k）,对其结构进行了1HNMR、13CNMR及HRMS表征,并对反应条件进行了优化。结果表明：在80℃、无催化剂条件下油浴加热反应1 h时收率最高,为62%~94%,深共熔溶剂重复利用3次性能无明显降低。

ChCl-EG低共熔溶剂中Ni的电沉积行为研究

对氯化胆碱-乙二醇(Ch Cl-EG)低共熔溶剂中Ni的电沉积行为进行研究。采用循环伏安法和计时电流法研究了Ch Cl-EG低共熔溶剂中电沉积Ni的电化学行为、成核生长机理,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)对电沉积得到的镀层进行微观形貌和元素组成分析。结果表明,ChCl-EG低共熔溶剂的电化学窗口为2.55V,在ChCl-EG低共熔溶剂中镍的氧化、还原电位分别是0.1V、-0.96V,还原过程为一步还原,电极还原反应不可逆,镍沉积的成核机理属于三维瞬时成核,得到的镍镀层平整、致密。

氯离子对ChCl-Urea低共熔溶剂中银电沉积的电化学行为影响

以氯化胆碱-尿素低共熔溶剂为基础液,使用循环伏安法、计时电流法、Tafel极化曲线、Gerisher交换电流密度法、扫描电子显微镜以及X射线衍射等方法研究了电沉积银过程中的电沉积机理、电结晶行为,以及NH_(4)Cl存在下对配合物、相组成以及镀层微观形貌等的影响。结果表明,ChCl-Urea体系中氯离子的加入改变了Ag^(+)的还原电位(vs.Ag|AgCl),镀液中Ag^(+)形成了配合物[AgCl_(n)]^(1-n),使还原电位发生了负移,由-0.85 V负移至-0.98 V。通过拟合CA曲线和理论曲线对比发现,Ag(I)在ChCl-Urea DES中的成核方式与氯离子的浓度有关,低浓度下的成核方式具有三维瞬时成核和三维连续成核的混合成核特征,高浓度下的成核方式符合三维瞬时成核。镀液中主要放电络离子是[AgCl_(2)]^(-)。电沉积得到的是紧密颗粒球状纯银镀层,氯离子的加入抑制了枝晶状银镀层的生成。

深共熔溶剂吸收低浓度有机硫化合物研究

针对现有溶液捕获有机硫化合物能力较弱、吸收成本较高的问题,采用深共熔溶剂(DES)吸收天然气中有机硫化合物。分别以氯化胆碱与尿素(摩尔比1∶2)和氯化胆碱与硫脲(摩尔比1∶1)为原料,合成了CCU、CCTU两种DES,并用去离子水稀释得到了一系列吸收溶液。通过TG、FT-IR和H^(1)NMR对合成的DES溶剂进行表征,并利用气相色谱-质谱联用技术测定了DES/水混合溶液在室温下对天然气中H_(2)S、COS、CH_(3)SH与CO_(2)的吸收能力。结果表明两种DES溶剂都具有很好的热稳定性,CCTU开始分解温度为236℃;去离子水的加入没有显著改变两种DES的结构。DES/水混合溶液对硫化物表现出了优异的吸收性能,对于低含量的有机硫实现了深度脱除;同时对CO_(2)也表现出了较高的吸收量。相对于工业常用的醇胺法,DES溶剂更加经济、环保,去除有机硫性能更高效,具有很好的工业应用前景。

Betaine·HCl-6EG-nNiCl_2·6H_2O低共熔离子液体的黏度和电导率

在常压下303～353 K和303～348 K温度范围分别测定了低共熔溶剂盐酸甜菜碱-乙二醇（Betaine·HCl-6EG）中加入不同浓度Ni Cl2·6H2O形成的Betaine·HCl-6EG-n Ni Cl2·6H2O低共熔离子液体的黏度和电导率,研究了温度、Ni Cl2·6H2O浓度对其黏度、电导率的影响规律。结果表明,在所研究的温度和Ni Cl2·6H2O浓度范围内低共熔离子液体Betaine·HCl-6EG-n Ni Cl2·6H2O都具有较低的黏度和良好的导电性。随着温度的升高,黏度减小,电导率增大,温度对黏度的影响更显著;黏度、电导率与温度的关系均可以用Arrhenius经验公式描述,由此计算得到其黏滞活化能和电导活化能。随着Ni Cl2·6H2O浓度的增加,黏滞活化能和电导活化能均会增大;Ni Cl2·6H2O的加入使得离子液体形成尺寸较大的络合离子,导电离子的有效浓度降低、离子半径增大,导致其电导率减小、黏度增大。

塑料膜中塑化剂(DEHP)低共熔溶剂液相微萃取的开路电位和PM7半经验分子轨道法研究

开路电位法研究了邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在尿素-氯化胆碱碳糊电极表面上微萃取行为。在6000s的饱和萃取时间下的开路电位差与邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯在萃取溶液中的浓度呈反比,其表观一级动力学常数为6.35×10-4s^(-1),可应用于不同塑料膜中邻苯二甲酸二(2-乙基)己基酯的相对含量的检测。基于DES与DEHP相互作用的分子簇模型,半经验分子轨道量子化学方法计算了分子簇的热力学参数,表明DES与DEHP相互作用形成分子簇过程为自发过程,三个DES可以支撑一个DEHP分子,为DES萃取有机酯类化合物提供理论依据。

低共熔溶剂体系预处理制备纤维素纳米纤丝及其性能研究

采用氯化胆碱-尿素低共熔溶剂(DES)体系预处理,结合纳米均质化机械处理将漂白硫酸盐杨木浆纤维制备成纤维素纳米纤丝(CNF),并利用元素分析、扫描电子显微镜、红外光谱、热重分析和X射线衍射对CNF的性能进行了分析表征,还计算了CNF的聚合度(DP)和制备能耗。研究结果表明:DES预处理可以促进纸浆纤维的润胀,有利于纳米均质化过程中纤维的纤丝化。在均质处理15次下,与未经过DES预处理的纤维原料均质化处理能耗(4.35×107 kW·h/t)相比,DES预处理的纤维原料均质化处理能耗(2.44×107 kW·h/t)降低了43.91%。DES预处理可降低纤维原料的结晶度(ICr),均质处理15次后,未经过和经过DES处理制备所得CNF的结晶度分别为54%与44%;DES预处理还降低了CNF的热稳定性,但对纤维原料的聚合度没有明显影响。均质次数的增加可以促进纤维的纤丝化,同时降低纤维的结晶度和聚合度。红外光谱分析表明DES预处理过程中胆碱阳离子通过静电与纤维素纤维的阴离子基团产生相互作用,元素分析表明CNF中仍存在含氮残留物。

超声波辅助低共熔溶剂提取野菊花总黄酮的工艺研究

目的:采用一种新型溶剂提取野菊花总黄酮,并对其提取工艺进行考察。方法:以野菊花总黄酮得率为指标,采用单因素实验和响应面试验优化野菊花总黄酮的提取工艺。结果:用摩尔比1∶3的氯化胆碱和1,4-丁二醇制备低共熔溶剂,当低共熔溶剂含水量为28%,料液比1∶25 g/mL,温度65℃下超声(功率450 W)提取38 min时,总黄酮得率可达62.16 mg/g。结论:低共熔溶剂可作为一种新型的溶剂高效提取野菊花中总黄酮。