杨木粉在EmimAC离子液体中溶解性能的研究

采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(Emim AC)溶解杨木木粉,研究杨木粉在Emim AC中的溶解性能。通过单因素和正交试验优化得到溶解最佳条件为:溶解温度160℃,溶解时间16 h,木粉含水量7.5%,超声波预处理时间10 min,在此条件下,杨木粉溶解率为48.30%。在溶解过程中,未溶部分的总木质素含量呈现先增加后减小的趋势,在溶解时间为6 h时总木质素由原料的26.29%增至最大29.43%。通过SEM、XRD、FT-IR对溶解前后木粉结构进行了表征,结果表明,溶解过程中Emim AC对杨木粉结构造成了一定破坏,在溶解时间为16 h时,结晶度由原来的45.43%降至29.03%,但此过程中并没有相应衍生物的产生,Emim AC是杨木粉的强而有效的直接性溶剂,为生物质的高效利用打下了基础。

离子液体[emim]Ac密度和电导率的实验与理论研究

对离子液体[emim]Ac的密度和电导率进行了实验测定与理论模型关联。结果表明,离子液体[emim]Ac的密度随温度的升高逐渐减小,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的密度值变化范围为1 072～1 024 kg/m^3;离子液体[emim]Ac的电导率随温度的升高逐渐增大,当温度范围为298.15～338.15 K时,[emim]Ac的电导率值变化范围为0.369～0.983 S/m;通过比较离子液体[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联数据与实验测定数据,得出[emim]Ac密度及电导率的理论模型关联平均相对偏差和最大相对偏差分别为:0.82%,2.65%和1.43%,2.91%,关联结果与实验测定结果一致,故认为所选模型可用于实验数据关联。

[emim]Ac-CO_2二元体系相平衡实验研究

通过实验测定[emim]Ac-CO_2二元体系的相平衡数据,研究[emim]Ac吸收CO_2的性能。结果表明,当压力一定时,CO_2在[emim]Ac中的溶解度随着温度的升高而减小;当温度一定时,CO_2在[emim]Ac中的溶解度随着压力的升高而增大;在温度和压力的耦合作用下,CO_2在[emim]Ac中的溶解度,在温度263.15K、压力1.37 MPa时高达0.391 6,由此可知[emim]Ac是一种良好的CO_2吸收剂。

CO_(2)-[emim]Ac二元体系的热力学性质研究

针对传统吸收式制冷工质对的缺陷,提出节能环保的新型吸收式制冷工质对CO_(2)-[emim]Ac.为了研究CO_(2)-[emim]Ac二元体系的热力学性质,本文选用PR状态方程、WS混合规则并结合NRTL活度系数模型对自行搭建的CO_(2)-[emim]Ac相平衡实验台得到的相平衡实验数据进行关联,关联结果和实验结果具有很好的一致性,压力值的平均相对偏差(ARD)为0.1674%,均方根偏差(RMSD)为0.1297%.关联结果表明当CO_(2)的液相摩尔分数或温度为定值时,二元体系的热力学性质(超额吉布斯自由能G_(E),超额焓He和超额熵S_(E))随压力的变化规律,即当CO_(2)的液相摩尔分数为定值时,G_(E)随着温度和压力的增大而减小,H_(E)、S_(E)与之变化相反;当温度为定值时,S_(E)随着CO_(2)的液相摩尔分数和压力的增大而增大,G_(E)、H_(E)则与之变化相反,且G_(E)、H_(E)均为负值,表明[emim]Ac对CO_(2)的吸收过程为放热,符合作为吸收式制冷工质对的基本要素,为CO_(2)-[emim]Ac在吸收式制冷系统中的应用奠定了良好的基础.

Efficiency of Ionic Liquid 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium Acetate ([EMIM][Ac]) in Enhanced Medium Oil Recovery

Chemical flooding is one of the most efficient methods for Enhanced Oil Recovery (EOR). This study demonstrates the efficiency of mixing different concentrations of Ionic Liquid (IL), 1-Ethyl-3-Methyl-Imidazolium Acetate ([EMIM][Ac]), with Weyburn brine to improve a medium oil recovery, Weyburn oil, from an unconsolidated sand pack sample at room conditions. Effects of Slug Size (SS), IL + brine slug initiation time, and combining IL with alkali on the Recovery Factor (RF) were investigated. This study showed that the optimum concentration of ([EMIM][AC]) was 1000 ppm and the most efficient injection time of the chemical slug was at the beginning of the flooding procedure (as secondary flooding mode). In addition, it was proved that the potential of injecting a slug of IL + brine is much better than that of introducing a slug of alkali + brine. Besides, the combination of IL and alkali (AIL) resulted in better RF than injecting either of them alone. Finally, the Surface Tension (SFT), pH, wettability alteration, and viscosity of the displacing phases were measured.

紫外光谱法应用于TATB基炸药中TATB含量的测量

为了克服TATB在传统溶剂中的难溶性,以及检测PBX炸药中TATB含量的间接性、效率低等缺点,研究了不同比例的离子液体和二甲基亚砜(DMSO)的复合溶剂对TATB的溶解能力,并将复合溶剂作为基线,采用紫外光谱法测量波长在360nm处TATB的吸光度,得到TATB的A——c标准曲线以及线性回归方程,从而对TATB基PBX炸药中TATB的含量进行分析。结果表明:对TATB溶解能力较好的溶剂是质量比5∶95的1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)/DMSO复合溶剂,常温下TATB的溶解度约为2.025mg/m L;紫外吸收光谱法测出PBX炸药中TATB的含量较传统测量法略偏大,但在允许误差范围内。

293.15K时咪唑醋酸盐-乙醇二元体系的体积性质及分子间相互作用

用比重瓶法测定了293．15K时1-甲基咪唑醋酸盐（[Mira]Ac）／1，3-二甲基咪唑醋酸盐（[Mmim]Ac）／1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[Emim]Ac）-乙醇（EtOH）二元体系在全组成范围内的密度．计算出[Mim]Ac／[Mmim]Ac![Emim]Ac和EtOH的表观摩尔体积和体系的超额摩尔体积．用三参数多项式关联拟合了表观摩尔体积与摩尔分数的关系，外推出组分的极限偏摩尔体积和摩尔体积．[Mim]Ac／[Mmim]Ac／[Emim]Ac和EtOH的摩尔体积的外推值与实验值分别在±0．07和±0．04cm3／mol范围内相一致．计算出了[Mim]Ac/[Mmim]Ac/[Emim]Ac和EtOH分别在无限稀溶液中的溶剂化系数．用Redlich—Kister方程关联拟合了超额摩尔体积与摩尔分数的关系．分别根据极限偏摩尔体积、摩尔体积与极限偏摩尔体积的差值、溶剂化系数和超额摩尔体积对照讨论了分子间相互作用的强弱．结果显示，在[Mim]Ac/[Mmim]Ac／[Emim]Ac的浓度无限稀溶液中，[Mim]Ac／[Mmim]Ac／[Emim]Ac—EtOH分子对间相互作用的强弱顺序为[Mim]Ac—EtOH〉[Mmim]Ac．EtOH〉[Emim]Ac—EtOH；在EtOH的浓度无限稀溶液中，以及体系中[Mim]Ac／[Mmim]Ac／[Emim]Ac的摩尔分数在0．15—0．95间时，[Mim]Ac／[Mmim]Ac／[Emim]Ac—EtOH分子对间相互作用的强弱顺序都为[Emim]Ac—EtOH〉[Mmim]Ac—EtOH〉[Mim]Ac-EtOH．

1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及黏度和折光率的测定

以N-甲基咪唑为原料,采用两步法和一锅法对离子液体[Emim]Ac进行制备,测定[Emim]Ac在25℃～55℃的黏度和折光率.结果表明,[Emim]Ac的黏度和折射均随温度的升高而下降.分别拟合[Emim]Ac的黏度与温度、折光率与温度的函数关系,拟合标准偏差分别为0.003 9,0.000 2.

1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体的基础物性研究

新型功能性离子液体[emim]Ac吸收CO_2性能良好,但物性研究匮乏。在298.15—338.15 K温度范围内测定了离子液体[emim]Ac的黏度和表面张力及308.15—428.15 K温度范围内的比热容。结果表明:当压力一定时,离子液体[emim]Ac的黏度和表面张力均随温度的升高逐渐减小;比热容随温度的升高先减小后逐渐增大;分别采用Litovitz方程和Eotvos方程进行黏度、表面张力数据的关联,比热容与温度的关联式符合温度的N次函数,得出平均相对偏差分别为:0.04%,1.11%,3.53%,理论关联与实验测定结果一致。通过研究补充了离子液体[emim]Ac的相关物性,验证了模型关联对离子液体基础物性关联的可行性。

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐对酿酒酵母AY93161的毒性及其酒精发酵过程的影响

为了考察离子液体在由木质纤维原料制备可发酵糖中的残留对后续酒精发酵过程的影响,对离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)对酿酒酵母AY93161的毒性及其酒精发酵过程的影响进行研究。通过亚甲基蓝染色,利用OLYMPUS CX41显微镜观察不同[Emim]Ac浓度下对数生长期酵母细胞的形态结构,出芽情况及代谢活性,发现在[Emim]Ac浓度高于5g·L-1时,酵母细胞的形态结构会发生变化,在[Emim]Ac浓度高于0.1g·L-1时,随着[Emim]Ac浓度的增加,酵母的出芽速率及代谢活性降低。通过平板培养和液体悬浮培养测得[Emim]Ac对酵母的半有效浓度EC50和半抑制浓度IC50分别为4.45、7.70g·L-1。通过测定不同[Emim]Ac浓度下酵母酒精发酵的过程数据,发现在[Emim]Ac浓度低于0.1g·L-1时,对酵母酒精发酵过程几乎无影响,在[Emim]Ac浓度高于0.1g·L-1时,对酵母酒精发酵有抑制作用,[Emim]Ac对酵母酒精发酵的抑制作用主要是由其对菌体生长的抑制所致。

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%。