过渡金属离子液体[C2mim][FeCl4]的溶解热

在干燥氩气氛下, 用等摩尔的高纯无水FeCl3和氯化1-甲基-3-乙基咪唑([C2mim][Cl])直接搅拌混合, 制备棕色透明的含过渡金属铁的离子液体[C2mim][FeCl4]. 在298.15 K下, 利用具有恒温环境的溶解反应热量计测定了这种离子液体的摩尔溶解焓(ΔsHm). 针对[C2mim][FeCl4]溶解于水后即分解的特点, 在Pitzer电解质溶液理论基础上, 提出了确定这种离子液体标准摩尔溶解焓的新方法, 得到了[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓(ΔsH 0—m=-76.6 kJ/mol), 以及Pitzer焓参数组合: β(0)LFe,Cl+β(0)L[C2mim], Cl+ΦLFe,[C2mim]=0.072209和β(1)LFe,Cl+β(1)L[C2mim], Cl=0.15527. 借助热力学循环和Glasser离子液体晶格能理论, 用Fe3+, Cl-和[C2mim]+的离子水化焓数据以及[C2mim][FeCl4]标准摩尔溶解焓, 估算得到了配离子[FeCl4]-(g)解离成Fe3+(g)和4Cl-(g)的解离焓为5659 kJ/mol. 这个结果揭示了离子液体[C2mim][FeCl4]的标准摩尔溶解焓绝对值并不很大的原因, 即很大的离子水化焓被很大的[FeCl4]-(g)的解离焓相互抵消.     

丙氨酸离子液体[C4mim][Ala]的热化学性质

在298.15 K下利用恒温环境溶解热量计测定了一系列含有已知微量水的1-丁基-3-甲基咪唑丙氨酸盐([C₄mim][Ala])离子液体(IL)不同浓度样品的摩尔溶解焓. 借助Debye-Hückel极限项, 用外推法确定了不同含水量的[C₄mim][Ala]样品的标准摩尔溶解焓[Δ_sH_m⁰(wc)]. 随着样品中水含量的增加, Δ_sH_m⁰(wc)的绝对值下降, 将Δ_sH_m⁰(wc)对含水量作图得到很好的直线, 其截距Δ_sH_m⁰(pure IL)=-60.74 kJ/mol, 可看作是不含水的[C₄mim][Ala]标准摩尔溶解焓的估算值. 利用精密氧弹热量计测定了[C₄mim][Ala]的燃烧热, 计算得到其标准摩尔生成焓Δ_fH_m⁰=(-675±11) kJ/mol.     

咪唑类离子液体[C10mim][NTf2]萃取铈(IV)

以咪唑类离子液体1-癸基-3-甲基咪唑三氟磺酰亚胺盐[C10mim][NTf2]为萃取剂,研究了其对铈(Ⅳ)的萃取行为,分别考察了萃取时间、料液浓度、硝酸浓度、离子液体咪唑环上烷基链长、无机盐浓度和温度对萃取过程的影响。 热力学计算表明,萃取过程是自发的放热过程。 推测可能的萃取机理是阴离子交换机理。 对萃取液进行了反萃考察,在硫酸浓度为1.0 mol/L时,反萃率为85.1%。     

1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐离子液体[C2mim][Val]的热化学

用中和法合成了氨基酸离子液体1-甲基-3-乙基咪唑缬氨酸盐([CB_2Bmim][Val]). 在298.15±0.01 K下, 利用恒温溶解反应热量计测定了不同含水量的[CB_2Bmim][Val]溶解成不同质量摩尔浓度溶液的溶解焓, ΔB_solBHB_mB (w), 借助标准加入法(SAM)和Archer方法得到了无水离子液体[CB_2Bmim][Val]的标准摩尔溶解焓, . 利用RB-II型精密转动弹热量计测定了该离子液体的燃烧热, 计算了其标准摩尔燃烧焓 和标准摩尔生成焓 |并结合该离子液体的标准摩尔溶解焓和乙基咪唑阳离子[CB_2Bmim]^＋在水溶液中的标准摩尔生成焓, 计算了[Val]P^－离子在水溶液中的标准摩尔生成焓. 利用RD496-III型热导式微量热量计测定了不同质量摩尔浓度[CB_2Bmim][Val]水溶液的稀释焓, 根据扩展的Debye-Hückel方程计算得到的相对表观摩尔焓P^φPL和根据Pitzer离子相互作用模型的计算值在实验误差范围内很好一致.     

甘氨酸离子液体[C3mim][Gly]和[C4mim][Gly]水溶液的表面张力

本文用中和法合成了基于烷基咪唑的甘氨酸离子液体[C3mim][Gly]（1-丙基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体）和[c4miml[Gly]（1-丁基-3．甲基咪唑甘氨酸离子液体）,在298．15K下,0．0400-0．5000molkg^-1浓度范围内测定了不同浓度[C4mim][Oly]和[c3mim][Gly]离子液体水溶液的密度和表面张力,得到了溶液等张比容的实验值,提出了预测不同浓度溶液等张比容的经验方程,利用这个经验方程和李以圭等人提出的溶液表面张力模型,分别估算了这两种离子液体水溶液的表面张力,其估算值和实验值在误差范围内很好地吻合．     

醋酸离子液体[C2mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能

在288.15-318.15 K温度范围内测定了不同浓度离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([C₂mim][OAc])水溶液的表面张力和密度;在改进李以圭等人的溶液表面张力模型基础上,提出摩尔表面Gibbs自由能新概念,建立了摩尔表面Gibbs自由能随溶液浓度变化的线性经验方程,利用这个经验方程估算了[C₂mim][OAc]水溶液的摩尔表面Gibbs自由能,并进一步预测了该溶液的表面张力,其预测值与相应的表面张力实验值高度相关并非常相似。由此可见,摩尔表面Gibbs自由能与等张比容极其类似,可能成为预测离子液体及其溶液性质的一种新的半经验方法。在指定溶液浓度下,根据溶液的摩尔表面Gibbs自由能随温度呈线性变化的规律,得到了新的Eötvös方程,与传统的Eötvös方程相比,新Eötvös方程的每一个参数都有明确的物理意义:斜率的负值是摩尔表面熵,截距是摩尔表面焓,在指定浓度的溶液中摩尔表面焓几乎不随温度变化。     

Pitzer方程应用于离子液体[Cnmim][H2PO4](n= 3, 4, 5, 6)溶解焓研究

在298.15 K下,利用等温环境溶解反应热量计,测定了离子液体[C_nmim][H₂PO₄] (n= 3, 4, 5, 6) (1-烷基-3-甲基咪唑磷酸盐)在水中不同浓度的摩尔溶解热(Δ_solH_m),根据Pitzer电解质溶液理论计算得到了标准摩尔溶解焓(Δ_solH_m⁰)和Pitzer焓参数：β_MX^(0)L, β_MX^(1)L,和C^ϕL,并计算了表观相对摩尔焓。通过推导讨论,得到了离子液体[C_nmim][H₂PO₄](n= 3, 4, 5, 6)同系物每摩尔亚甲基对标准摩尔溶解焓的贡献。     

水热条件下金红石纳米晶在离子液体[C12mim]Cl中的制备

在室温离子液体1-十二烷基-3-甲基氯化咪唑([C12mim]Cl)中,通过水热法制备了具有单晶结构的金红石纳米材料。采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对样品进行了表征,结果显示所得样品为纯金红石相,形貌呈棒状。扫描电镜和透射电镜图样显示金红石纳米棒的直径约为15 nm,长度在10～100 nm之间。高分辨投射电镜图样显示金红石纳米棒为单晶结构,并沿c轴方向生长。实验结果表明离子液体[C12mim]Cl中的Cl-有利于金红石相生成,[C12mim]+起到了模板剂的作用并提高了金红石纳米棒的结晶度。     

[C14MIM]Br离子液体对聚丙烯超临界CO2发泡性能的影响

本文对PP/[C₁₄MIM]Br体系的熔融过程和对CO₂的吸收, 以及[C₁₄MIM]Br在PP基体中的分散状态进行了研究, 并初步考察了[C₁₄MIM]Br对PP发泡性能的影响.     

[C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐射诱导的相行为及荧光行为变化

离子液体因其低挥发性, 高热稳定性及优良的萃取性能被认为是萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂, 而研究离子液体本身的辐射效应是其实际应用的重要前提. 本文以60Co为辐射源, 系统研究了γ辐照对两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰胺酸盐([C4mim][NTf2])的相行为及荧光行为的影响. 在相行为方面, γ辐照使离子液体的结晶驰豫时间增加, 导致其低温结晶延迟. 在荧光行为方面, γ辐照后离子液体的荧光光谱保持原有的“红边效应(red edge effect)”, 但随吸收剂量增加, 光谱整体发生红移(最大移动幅度达150 nm). 并且这种“红边效应”在辐照后离子液体的乙腈稀释剂中仍然存在, 且随稀释倍数增加光谱整体发生蓝移. [C4mim][PF6]和[C4mim][NTf2]离子液体辐照后的这种相行为及荧光行为的变化可归因于辐照对其阴阳离子空间相关性(缔合行为)的影响.     

Thermomorphic Behavior of the Ionic Liquids [C4mim][FeCl4] and [C12mim][FeCl4]

The iron‐containing ionic liquids 1‐butyl‐3‐methylimidazolium tetrachloroferrate(III) [C₄mim][FeCl₄] and 1‐dodecyl‐3‐methylimidazolium tetrachloroferrate(III) [C₁₂mim][FeCl₄] exhibit a thermally induced demixing with water (thermomorphism). The phase separation temperature varies with IL weight fraction in water and can be tuned between 100 °C and room temperature. The reversible lower critical solution temperature (LCST) is only observed at IL weight fractions below ca. 35 % in water. UV/Vis, IR, and Raman spectroscopy along with elemental analysis prove that the yellow‐brown liquid phase recovered after phase separation is the starting IL [C₄mim][FeCl₄] and [C₁₂mim][FeCl₄], respectively. Photometry and ICP‐OES show that about 40 % of iron remains in the water phase upon phase separation. Although the process is thus not very efficient at the moment, the current approach is the first example of an LCST behavior of a metal‐containing IL and therefore, although still inefficient, a prototype for catalyst removal or metal extraction.     

Three-Component,One-Pot Synthesis of Benzo[b][1,4]oxazines in Ionic Liquid 1-Butyl-3-methylimidazolium Bromide

Benzo[b][1,4]oxazines have been synthesized in good to excellent yields in the presence of the ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bromide [bmim]Br under relatively mild conditions without any added catalyst, The method offers the advantages of good yields and short reaction times, and the ionic liquid can be easily separated from the product and reused.     

Ionic Association of the Ionic Liquids [C4mim][BF4], [C4mim][PF6], and [Cnmim]Br in Molecular Solvents

Considering the ionic nature of ionic liquids (ILs), ionic association is expected to be essential in solutions of ILs and to have an important influence on their applications. Although numerous studies have been reported for the ionic association behavior of ILs in solution, quantitative results are quite scarce. Herein, the conductivities of the ILs [C_nmim]Br (n=4, 6, 8, 10, 12), [C₄mim][BF₄], and [C₄mim][PF₆] in various molecular solvents (water, methanol, 1‐propanol, 1‐pentanol, acetonitrile, and acetone) are determined at 298.15 K as a function of IL concentration. The conductance data are analyzed by the Lee–Wheaton conductivity equation in terms of the ionic association constant (K_A) and the limiting molar conductance (Λ_m⁰). Combined with the values for the Br^? anion reported in the literature, the limiting molar conductivities and the transference numbers of the cations and [BF₄]^? and [PF₆]^? anions are calculated in the molecular solvents. It is shown that the alkyl chain length of the cations and type of anion affect the ionic association constants and limiting molar conductivities of the ILs. For a given anion (Br^?), the Λ_m⁰ values decrease with increasing alkyl chain length of the cations in all the molecular solvents, whereas the K_A values of the ILs decrease in organic solvents but increase in water as the alkyl chain length of the cations increases. For the [C₄mim]⁺ cation, the limiting molar conductivities of the ILs decrease in the order Br^?>[BF₄]^?>[PF₆]^?, and their ionic association constants follow the order [BF₄]^?>[PF₆]^?>Br^? in water, acetone, and acetonitrile. Furthermore, and similar to the classical electrolytes, a linear relationship is observed between ln K_A of the ILs and the reciprocal of the dielectric constants of the molecular solvents. The ILs are solvated to a different extent by the molecular solvents, and ionic association is affected significantly by ionic solvation. This information is expected to be useful for the modulation of the IL conductance by the alkyl chain length of the cations, type of anion, and physical properties of the molecular solvents.     

离子液体[Hmim]HSO_4催化合成乙酰蓖麻油酸甲酯

以蓖麻油酸甲酯(1)为原料,在[Hmim]HSO4离子液体催化下与乙酸酐(2)经酰化反应合成了乙酰蓖麻油酸甲酯,其结构经IR和MS确证。在最佳工艺条件[1 30 mmol,[Hmim]HSO44.0 wt%,n(2)∶n(1)=1.5∶1,于80℃反应4 h]下,收率94.82%。