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离子液体的制备及性质研究

2020-12-13阅读(169)

离子液体的制备及性质研究

论文摘要

离子液体作为一种新型绿色溶剂受到科学家的广泛关注。传统咪唑类离子液体、吡啶离子液体研究工作比较多。本文探索制备出新型室温离子液体：乙酰胺-氯化锌低共熔溶剂型离子液体。此离子液体相对于传统的咪唑离子液体且具有合成方法简单,性质优良,成本低廉,副反应少等优点。论文主要研究结果如下：C2H5ON和ZnCl2按适当的比例混合加热合成低共熔溶剂型离子液体。对其进行红外光谱表征,确定其为一种新的离子液体。C2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnC12）为0.05～0.5时,冷却后体系凝固点低于78℃。采用步冷曲线方法绘制了C2H5ON-ZnCl2离子液体二元体系熔点图。当x （ZnC12）为0.25时,C2H5ON和ZnCl2完全形成低共熔溶剂型离子液体,体系有最低凝固点8℃。70℃时,x（ZnC12）为0.25时C2H5ON-ZnCl2离子液体的黏度65.1mPa·s,黏度随着温度的升高而降低。70℃时,x （ZnC12）为0.25时电导率6312μS/cm;体系的电导活化能12.47kJ·mol-1；C2H5ON-ZnCl2离子液体电导率随着温度的升高而升高,温度一定的条件下,不同成分的C2H5ON-ZnCl2离子液体电导率随着乙酰胺百分数增加而变大。C2H5ON-ZnCl2离子液体电化学窗口2V,测定比较了不同成分的循环伏安曲线,推断体系的阴极还原反应是一个受扩散控制的准可逆过程。对传统的BMIC中间体合成方法的改进也是研究的一个新颖的领域,本文还对BMIC中间体的合成方法进行了创新型微波合成法。主要研究工作如下：采用微波法合成常见的离子液体中间体（BMIC）,研究了反应的最佳反应条件：温度72℃,反应功率300W,采用间歇式加热反应120min；微波法合成BMIC的极限产率为50%。对微波法合成出来的BMIC,通过红外对该离子液体进行了表征。微波法的优点有：合成离子液体不需要加入有机溶剂,静置溶液分层可以直接分离出中间体；反应时间短；产品质量好。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 离子液体简介
  • 1.1.1 离子液体的定义
  • 1.1.2 离子液体的发展概况
  • 1.1.3 离子液体的分类
  • 1.2 离子液体的物理化学性质
  • 1.3 离子液体的溶解性
  • 1.4 离子液体的应用
  • 1.5 离子液体的合成研究进展
  • 1.5.1 离子液体的传统合成法
  • 1.5.2 新型合成方法
  • 1.6 工业生产
  • 1.7 本课题研究的意义
  • 1.8 本课题研究的主要内容及创新点
  • 1.8.1 课题研究内容
  • 1.8.2 论文的创新点
  • 第二章 乙酰胺-氯化锌离子液体的合成及性质
  • 2.1 酰胺基离子液体的定义
  • 2.2 乙酰胺体系离子液体的合成
  • 2.2.1 实验所用试剂
  • 2.2.2 实验所用仪器
  • 2.2.3 实验
  • 2.3 离子液体的红外表征
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体的物性分析'>2.4 C2H5ON-ZnCl2离子液体的物性分析
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体熔点的测定'>2.4.1 C2H5ON-ZnCl2离子液体熔点的测定
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体密度的测定'>2.4.2 C2H5ON-ZnCl2离子液体密度的测定
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体黏度的测定'>2.4.3 C2H5ON-ZnCl2离子液体黏度的测定
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体黏度与组分的关系'>2.4.4 C2H5ON-ZnCl2离子液体黏度与组分的关系
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体电导率的测定'>2.5 C2H5ON-ZnCl2离子液体电导率的测定
  • 2.5.1 电导率与组分的关系
  • 2.5.2 电导率与温度的关系
  • 2.5.3 电导率与黏度关系
  • 2.6 小结
  • 第三章 乙酰胺-氯化锌离子液体循环伏安研究
  • 3.1 循环伏安测试
  • 3.2 循环伏安曲线分析
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体的电化学窗口'>3.2.1 C2H5ON-ZnCl2离子液体的电化学窗口
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.10的循环伏安曲线'>3.2.2 C2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.10的循环伏安曲线
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.20的循环伏安曲线'>3.2.3 C2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.20的循环伏安曲线
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.25的循环伏安曲线'>3.2.4 C2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.25的循环伏安曲线
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.30的循环伏安曲线'>3.2.5 C2H5ON-ZnCl2离子液体x（ZnCl2）为0.30的循环伏安曲线
  • 2H5ON-ZnCl2离子液体不同成分相同扫速的循环伏安曲线'>3.2.6 C2H5ON-ZnCl2离子液体不同成分相同扫速的循环伏安曲线
  • 3.3 小结
  • 第四章 微波法合成BMIC
  • 4.1 实验准备
  • 4.1.1 实验所用试剂
  • 4.1.2 实验所用仪器
  • 4.2 氯化1-丁基-3-甲基咪唑的传统合成
  • 4.3 BMIC的微波合成
  • 4.3.1 实验原理
  • 4.3.2 实验流程
  • 4.4 产率的计算
  • 4.5 实验现象讨论
  • 4.5.1 实验流程微波辐射下研究反应物和生成物的温度时间曲线
  • 4.5.2 讨论不同实验条件对反应的影响
  • 4.6 红外光谱检测
  • 4.7 小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录A 攻读硕士期间发表论文目录

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