咪唑类离子液体的制备、性质及其在燃料油脱硫中的应用

咪唑类离子液体的制备、性质及其在燃料油脱硫中的应用

论文摘要

离子液体作为一种环境友好、“可设计性”绿色溶剂,能够脱除燃油中的硫、氮化合物,具有潜在的经济价值。本文以N-甲基咪唑为原料,利用微波反应仪合成溴代3-丁基-1-甲基咪唑盐[BMIm]Br,通过考察体系温度的变化及单因素实验确定了最佳制备条件,并通过红外光谱表征了结构和纯度。对合成出的不同烷基取代的咪唑类离子液体[RMIm]Br的熔点、溶解性、黏温性及吸水性等进行了测定和研究,发现了明显的递变规律,这与咪唑阳离子的结构及溶质的结构有密切的关系。进一步用[RMIm]Br分别对模型油品中的噻吩、二苯并噻吩、2-甲基吡啶进行了萃取研究,考察了剂油比、温度、萃取级数、离子液体含水量、再生、离子液体种类等因素对脱硫、脱氮的影响。结果表明,通过增大剂油比,提高萃取级数都能有效降低油品中的硫、氮含量;适宜的温度及降低离子液体的含水量有利于降低油品中的硫含量;选用不同烷基取代的[RMIm]Br萃取,溴代3-乙基-1-甲基咪唑盐[EMIm]Br效果最好;采用水萃取再生方法处理的[RMIm]Br能保持良好、稳定的脱硫、脱氮效果。在硫、氮含量的测定中,建立了紫外可见分光光度法。此法可以迅速、准确的测定模型油品中硫、氮的含量,具有非常实际的应用价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 离子液体研究的背景
  • 1.2 离子液体的历史和现状
  • 1.2.1 离子液体的简介
  • 1.2.2 离子液体的发展
  • 1.2.3 离子液体合成的方法
  • 1.3 离子液体的某些物理性质
  • 1.3.1 熔点
  • 1.3.2 溶解性
  • 1.3.3 黏度
  • 1.4 离子液体萃取脱硫技术的应用
  • 1.5 课题的目的和意义
  • 1.6 课题的内容
  • 第二章 [BMIm]Br 的制备
  • 2.1 试剂与仪器
  • 2.1.1 试剂
  • 2.1.2 仪器
  • 2.2 合成与纯化
  • 2.2.1 离子液体[BMIm]Br 的制备
  • 2.2.2 [BMIm]Br 产率测定
  • 2.2.3 [BMIm]Br 的纯化及纯度测定
  • 2.2.4 [BMIm]Br 的红外表征
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 影响体系温度变化的因素
  • 2.3.2 影响[BMIm]Br 产率的因素
  • 2.3.3 [BMIm]Br 的纯化
  • 2.3.4 [BMIm]Br 的红外光谱
  • 2.4 小结
  • 第三章 [RMIm]Br 离子液体的部分物理性质
  • 3.1 试剂与仪器
  • 3.1.1 试剂
  • 3.1.2 仪器
  • 3.2 部分物理性质测定
  • 3.2.1 [RMIm]Br 离子液体熔点的测定
  • 3.2.2 [RMIm]Br 离子液体溶解性的测定
  • 3.2.3 [RMIm]Br 离子液体黏度的测定
  • 3.2.4 [RMIm]Br 离子液体吸水性的测定
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 [RMIm]Br 离子液体熔点
  • 3.3.2 [RMIm]Br 离子液体溶解性
  • 3.3.3 [RMIm]Br 离子液体黏度
  • 3.3.4 [RMIm]Br 离子液体吸水性
  • 3.4 小结
  • 第四章 [RMIm]Br 离子液体在模型油品脱硫、脱氮中初步应用
  • 4.1 试剂与仪器
  • 4.1.1 试剂
  • 4.1.2 仪器
  • 4.2 脱硫与脱氮
  • 4.2.1 离子液体[RMIm]Br 萃取模型油品中含S 杂环化合物
  • 4.2.2 离子液体[RMIm]Br 萃取模型油品中含N 杂环化合物
  • 4.2.3 模型油品中S、N 含量测定
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 噻吩、二苯并噻吩及2-甲基吡啶的紫外工作曲线
  • 4.3.2 离子液体[RMIm]Br 萃取模型油品中含S 杂环化合物
  • 4.3.3 离子液体[RMIm]Br 萃取模型油品中含N 杂环化合物
  • 4.4 小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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