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1、北京化工大學(xué)碩士學(xué)位論文離子液體的制備及其性質(zhì)研究姓名：于春影申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：李春喜20050531北京化工大學(xué)碩士畢業(yè)論文離子液體的制備及其性質(zhì)研究摘要離子液體是指在室溫附近很大的溫度范圍內(nèi)均為液體的離子化合物。由于其具有液體溫度區(qū)間大、溶解范圍廣、蒸氣壓極低、熱穩(wěn)定性好等特出而有望成為過(guò)程工業(yè)的一種重要綠色溶劑。離子液體最早應(yīng)用在電鍍和電化學(xué)領(lǐng)域。近年來(lái)，離子液體作為溶劑和催化劑在有機(jī)合成方面的研究十分活躍，另外，也有大量應(yīng)用于分離過(guò)程的研究報(bào)道。雖然離子液體被看作是水和超臨界流體之后的第二代最有前景的綠色溶劑
2、，但離子液體的工業(yè)化應(yīng)用尚受到其成本的限制，例如，腳耐c11公司離子液體產(chǎn)品的價(jià)格均高于黃金，因此，降低離子液體的生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)新型離子液體是其獲得工業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。本論文主要包括以下三個(gè)部分：對(duì)瞇唑類(lèi)離子液體的合成路線進(jìn)行優(yōu)化；探索新型咪唑類(lèi)離子液體的合成路線；對(duì)合成出新的咪唑類(lèi)離子液體的物理陛質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，并探討其規(guī)牽眭。離子液體主要由無(wú)機(jī)陰離子和含氮或含磷有機(jī)雜環(huán)陽(yáng)離子構(gòu)成。典型的陽(yáng)離子包括1噸完基一3一甲基咪唑【lm’iIn】+，烷洳比啶【Rpyr，季胺，季磷等。典型的無(wú)機(jī)陰離子為叫捌”(x為鹵素)，IBF,]‘，口F6】。，[CH3
3、COO]一，[CF3S03]’等等。上述離子液體的合成一般需要兩步。陽(yáng)離子部分的合成基本上都采用卅取代咪唑，吡啶，叔胺，或叔磷與鹵代烴反應(yīng)首先制備出相應(yīng)的季胺鹵化物【R
4、llim】x、[砌了】x、【＆N】x、【R4P】x等。然后將這些季胺鹵化物與含目標(biāo)陰離子的鹽通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)，制各出含目標(biāo)陰陽(yáng)離子的離子液體。因此，優(yōu)化fRnliIn】x的工藝路線，簡(jiǎn)化北京化工大學(xué)碩士畢業(yè)論文反應(yīng)條件、設(shè)備要求不苛刻、產(chǎn)物分離純化容易、純度高等特點(diǎn)對(duì)于離子液體的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用具有重要意義。本論文優(yōu)化了已有的工藝路線并制備出一系列的溴化瞇唑類(lèi)寓二子液體。這將
5、有助于離子液體的工業(yè)化制備與應(yīng)用。傳統(tǒng)的離子液體成本高，而且以BF4和PFb為陰離子的離子液體在水存在下，會(huì)發(fā)生部分水解，生成HF等腐蝕I生物質(zhì)。而且，以鹵紊為陰離子的離子液體對(duì)金屬設(shè)備電化學(xué)腐蝕比較嚴(yán)重。因此，本文探索并制備了一類(lèi)新型的離子液體，其陰離子為烷基磷酸酯鹽，陽(yáng)離子為季胺。該離子液體j勘立叔胺與磷酸三烷基酯一步反應(yīng)制得，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高達(dá)90％以上，分離簡(jiǎn)單，純度高。初步研究表明，該類(lèi)離子液體對(duì)于裂解汽油中噻酚和苯并噻酚類(lèi)物質(zhì)具有顯著的脫除效果。因此，該類(lèi)離子液體具有重要的工業(yè)化應(yīng)用前景。本論文對(duì)制備出的新型離子液體l—烷基
6、一3一甲基咪唑磷酸二烷基酯鹽的物理陛質(zhì)和熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。從卜丁基一3一甲基咪唑磷酸z．J-+酯鹽f蛾】DBP，卜乙基一3一甲基咪唑磷酸二乙酯鹽[EMim]DEP，1，3二甲基咪唑磷酸二甲酯鹽[MMim]DMP這三種離子液體的熱分解溫度來(lái)看，隨著咪唑環(huán)上取代基碳鏈的增長(zhǎng)，離子液體的熱分解溫度變化不大。采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)和比重瓶法分別測(cè)定了三種離子液體在20．50℃下的粘度和密度數(shù)據(jù)，在20-50X2內(nèi)，其粘度隨溫度的升高迅速降低而密度變化極小，不超過(guò)o．6％。其變化規(guī)律與離子之間的作用力大小以及離子的大小有關(guān)。關(guān)鍵詞離子液體，制備，性質(zhì)，磷酸
7、二烷基酯北京化工大學(xué)碩士畢業(yè)論文PHYSICAI／1旺Ⅱ強(qiáng)MoDYNAMICPROPERTIESOFIONICLIQUIDSRoom—temperatureionicliquids0Ls)areorganicsaltscomposedofcationsandanions，whichareusuallyintheliquidatroomtemperature．Ionicliquidhasamusedincreasinginterestsinbothindustryandacademiaforitsuniquechemicalandphysic
8、alproperties,forexample，itsgoodsolubilityforawidespectrumofcompoLIIKiS，non-detectablevaporpressure，wideliquidtemperaturerange,goodthermalandelectricconductivityandgoodthermalstability．Ionicliquidwasinitiallyutilizedinelectroplatingandelectrolysisduetoits研deelectronicwindow
9、s．howeveritsapplicationhasbeenexpandedgreatly,e．g．usedasagreensolvent,asacatalystforsomer
