基于离子液体的绿色催化过程

离子液体为构建绿色催化反应过程提供了新途径.本文简要评述了离子液体在几个代表性催化反应中的研究进展,如CO2羰基化、烷基化、酯交换、氧化、CO2加氢、共聚以及PET降解等;分析讨论了离子液体的特点和优势,如提高反应活性、降低废物排放以及简化分离等,并对离子液体催化反应的未来发展方向进行了展望.     

广义活度与广义活度系数：兼论aa^h=as1^h1as2^h2基本假设

本文提出了广义活度与广义活度系数概念，建立了它们与电解质活系数之间的关系及有关表达式，并据此对ａｓ＾ｋ＝ａｓ１＾ｈ１ａｓ２＾ｋ２基本假设作了理论解释。这对溶剂化作用的研究及有关的理论处理具有重要意义。     

锂电池极片微结构优化及可控制备技术进展

锂离子电池是应用最广泛的电化学储能器件,目前,经济的快速发展对其提出了更高的要求。电极微观结构对电池性能影响显著,电极微结构精细设计及可控制备成为锂离子电池领域的研究热点之一。本文结合锂离子电池最新发展趋势,总结了锂离子电池电极反应基本过程及电极微结构的表征技术,然后概述了近几年电极微观结构的设计与优化,并分析了电极微结构的关键特征。基于理想的电极结构,综述了电极可控制备技术的最新进展。     

NaCl(或KCl)-CH3OH-H2O体系的摩尔电导

CHaOH－HzO体系具有非常特殊的性质，同时在工业生产及临床治疗方面有着十分广泛的应用，文献中有大量地从不同角度就这类体系进行研究的报道．然而，就N3CI及KCI－CH30H－H20体系的电导研究而言，文献中仅有关干KCI－CH30H－H20（间隔20％CH30H）的部分研究工作．作为全面、系     

环境友好型离子液体催化环氧丙烷反应合成丙二醇醚

丙二醇醚类化合物是性能优良的精细化学品,也是环保型高级溶剂.该类化合物具有两个强溶解性功能基团—醚键和羟基,前者具有亲油性,可溶解疏水性物质,后者具有亲水性,可溶解亲水性物质,因而丙二醇醚具有很强的溶解能力,素有"万能溶剂"之称,可广泛应用于涂料、油墨、油漆、印刷、电子化学品、染料、净洗和纺织等行业.丙二醇醚类化合物目前主要由环氧丙烷和低级脂肪醇反应合成,然而,由于环氧丙烷的位阻效应,使其在酸或碱的条件下开环的位置会不同,从而得到不同的醇醚产物.由于碱催化的醇醚产物更加环境友好,因而越来越被人们所关注.工业上丙二醇醚合成多采用传统的强碱性催化剂醇钠以及氢氧化钠,腐蚀性强,产生的废液量大.本文采用环境友好的非卤素离子液体作为催化剂,研究了其催化环氧丙烷醚化合成丙二醇醚的反应特性.本文采用两步法合成了一系列环境友好的醋酸类碱性功能化离子液体,并在温和的条件下将其用于催化环氧丙烷与醇反应合成丙二醇醚.结果表明,该类离子液体可以高效催化该反应的进行.利用紫外-可见光谱测定Hammett指数来表征实验中所用离子液体的碱强度,并构建了离子液体碱性与催化活性之间的关系.结果表明,离子液体的催化性能和其碱性密切相关,随着离子液体碱性的增加,催化活性增强,其中咪唑醋酸类离子液体碱性强于季胺类,表现出优异的催化性能.离子液体的碱性明显弱于NaOH,但却呈现出更优异的催化性能.相同反应条件下,EmimOAc离子液体作为催化剂,PO的转化率分别较NaOH高出20%–30%,选择性略高于NaOH,这可能是由于二者催化机理不同造成的.传统NaOH催化机理的关键步骤是醇在碱性催化剂的作用下去质子化形成电子供体烷氧根离子,促进环氧丙烷的开环加成.而本文提出了离子液体亲电亲核双活化作用机理,即离子液体在阴阳离子之间的氢键和电荷相互作用的共同作用下,促进环氧丙烷开环和醇的去质子化,形成相应的反应中间体.通过电喷雾质谱分析手段检测到了阴阳离子通过协同作用亲电亲核催化过程中的反应中间体,证明了该假设机理的可行性.此外,还考察了催化剂浓度、醇比、反应温度以及醇的空间位阻效应对反应的影响.以EmimOAc催化合成丙二醇丁醚为例,反应的转化率随催化剂浓度的增加而增大,在催化剂添加量1%(催化剂与PO的摩尔比)时,PO转化率达到最大值为98.2%,1-丁氧基-2-丙醇的选择性为86.4%.当正丁醇与环氧丙烷的摩尔比为3时,转化率最高为88.6%,选择性高达94%.该反应为放热反应,最适反应温度约为140 oC,此时转化率高达96.5%.在环氧丙烷和不同的低碳醇合成丙二醇醚的反应中,反应物醇的碳链越短,支链越少,催化反应效率越高.     

电解质活度系数的理论计算

本文考虑电解质在混合溶剂中的情况，采用非优先溶剂化观点，并注意到ψ与γ±的关系，通过数学处理，建立了一个两参数（α°，ｈ）的活度系数公式，该式保留了ＳｔｏｋｅｓａｎｄＲｏｂｉｎｓｏｎ活度系数公式的优点，但不包含ψ９且既可适用于单一溶剂体系，又可适用于混合溶剂体系，经过文献２２个体系的处理，表明新建立的公式具有良好的计算精度，所处理的２２个体系的平均相对偏差均小于１％。     

PrOH-H2O混合溶剂中LiCl, NaCl的电导研究

本文设计并制作一套可搅拌U型电导池, 并用其测定了LiCl, NaCl在PrOH-H2O二元混合溶剂中的摩尔电导。应用Fuoss-Onsager电导方程关联得到Λ。, a°及Ka, 并据此探讨了LiCl, NaCl-PrOH-H2O的微观结构及相互作用。     

渗透压法对牛血清蛋白在NaCl水溶液中相互作用的研究

测量了牛血清蛋白不同pH值和不同离子强度Nacl水溶液中的渗透压，计算了渗透第二维里系数，按照Prausnitz提出的分子热学模型计算了蛋白质之间的静电排斥能、色散吸引能和离子排斥体积产生的吸引势能，并对这三种势能与溶液pH值和离子强度的变化关系进行讨论。     

离子液体对甲基丙烯醛氧化酯化反应的影响

异丁烯氧化制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一条极具优势、清洁高效的工艺技术路线.但甲基丙烯酸甲酯极易聚合[1],故异丁烯三步法及传统的丙酮氰醇法均在酯化过程中加入对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,4-甲基-6-叔丁基苯酚等有机物作为阻聚剂[2].而甲基丙烯醛直接氧化酯化为MMA时,碱性和加热的反应条件使MMA更易聚合[3].因而防止MMA在反应过程中的聚合成为工艺技术的关键问题.本文在甲基丙烯醛一步氧化酯化生成MMA的反应体系中添加离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bm im]PF6),结果表明,该离子液体既能提高MMA的选择性还有效防止MMA的聚合.     

离子液体的前沿、进展及应用

离子液体作为一类新型绿色介质,近年来获得了突飞猛进的发展.离子液体的多项应用研究正在进行中试或工业性试验,甚至已经进入产业化阶段.推动离子液体研究迅速发展的直接动力来源于国际社会对清洁生产、环境保护、循环经济的强烈愿望,以及离子液体本身的科学探索价值和巨大的应用潜力.离子液体不仅可替代传统有机溶剂或酸碱成功用作化工反应和分离的新介质,而且展示了作为新型磁性材料、纳微结构功能材料、润滑材料、航空航天推进剂等潜力,甚至有望成为食品和医药.