离子液体的粘度数据库研究

论文摘要

近年来,基于其优良的物理和化学特性,离子液体的相关研究迅猛发展,特别是在当前倡导清洁技术和可持续发展的要求下,离子液体被广泛地认可和接受,被誉为“真正的绿色溶剂”,目前已应用于催化反应、有机合成、萃取分离及电化学等与化学相关的各个领域。但离子液体的高粘度（通常比传统有机分子型溶剂高两个或以上数量级）已成为制约其工业化应用的瓶颈,因此,如何降低其粘度成为离子液体研究领域的一个关键问题。粘度数据不仅为理论研究提供依据,也是相关工业开发应用的重要基础。目前已合成了许多新的离子液体,同时发表了大量的物性数据,现存的离子液体数据库,如：Merck, DDB （Dortmund Date Bank）, IL Thermo, CrossFire Beilstein/Gmelin, ILs database from IPE和delph-IL等,其中的数据存在很多缺点：种类不全面；缺乏粘度数据的其他相关信息；往往在相同条件下,同种离子液体的粘度数据有很多条,有的数值甚至相差很大。这给研究者和使用者带来了很多困惑和不便,因此,建立信息完整、全面、具体的离子液体粘度数据库,理解离子液体结构与粘度的关系,对于离子液体的研究发展和工业化应用具有十分重要的意义。基于上述考虑,本论文做了以下工作：1.查阅了1970—2010年离子液体粘度的相关文献,搜集了离子液体的粘度数据,建立了离子液体的粘度数据库,其中包含306种阳离子,108种阴离子,696种离子液体,5045条粘度数据信息。该数据库包括纯离子液体的粘度数据以及离子液体的二元和三元物系的粘度数据,在数据库的数据中创新性地加入了一些与粘度数据密切相关的信息,每条粘度数据包含以下信息条目：基本信息（阴阳离子的全称、编号、简称、分子式、分子量、结构式、CAS号）,样品信息（样品的来源、样品的初纯度和终纯度、纯化方法、纯度分析方法）,粘度信息（测试温度、测试压力、粘度值、粘度的测试方法或预测模型、出自的文献）。2.基于建立的离子液体粘度数据库,根据粘度数据信息,对离子液体数据库进行了直观理解,考察了影响离子液体粘度的各个因素,揭示了包括温度、压力、侧链取代基长度、阴阳离子和杂质等对离子液体粘度的影响规律。3.使用CODESSA软件对[DCA]-类离子液体和[P444, C3NH2]+类离子液体进行了QSPR研究,并且总结了已有的关于离子液体粘度的QSPR研究结果,与直观理解得到的结论进行比较,最终得出对离子液体的粘度有重要影响的因素。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 离子液体的定义
• 1.2 离子液体的发展历程
• 1.3 离子液体发展的机遇和挑战
• 1.4 离子液体的结构
• 1.4.1 阳离子
• 1.4.2 阴离子
• 1.5 离子液体的特性
• 1.6 离子液体的性质
• 1.6.1 熔点
• 1.6.2 粘度
• 1.6.3 密度
• 1.6.4 表面张力
• 1.6.5 热稳定性
• 1.6.6 溶解性
• 1.6.7 其他性质
• 1.7 离子液体的合成
• 1.8 离子液体的应用
• 1.8.1 离子液体在化学反应中的应用
• 1.8.2 离子液体在萃取分离中的应用
• 1.8.3 离子液体在电化学中的应用
• 1.8.4 离子液体在生物催化中的应用
• 2固定-转化中的应用'>1.8.5 离子液体在CO₂固定-转化中的应用
• 1.9 离子液体的其他相关研究
• 1.9.1 离子液体的功能化
• 1.9.2 离子液体在高分子中的应用
• 1.10 离子液体数据库的研究进展
• 第二章 离子液体的粘度数据库
• 2.1 数据简介
• 2.2 数据来源
• 2.3 数据存放格式
• 2.4 小结
• 第三章 离子液体粘度数据库的定性分析
• 3.1 离子液体粘度的整体理解
• 3.2 温度对粘度的影响
• 3.3 压力对粘度的影响
• 3.4 烷基侧链长度对粘度的影响
• 3.5 阳离子对粘度的影响
• 3.6 阴离子对粘度的影响
• 3.7 杂质对粘度的影响
• 3.8 小结
• 第四章 离子液体的QSPR研究
• 4.1 离子液体粘度的QSPR研究
• 4.2 粘度的定性分析结果与QSPR研究结果的比较
• 4.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 研究成果及发表的学术论文
• 致谢
• 作者和导师简介
• 附件