离子液体-MEA混合工质平板降膜吸收CO_2

设计了CO_2降膜吸收反应器,对比了四种工质20%MEA、20%IL、5%IL+15%MEA、10%IL+10%MEA吸收CO_2性能。结果表明:工质5%[N_(1111)][Gly]+15%MEA每摩尔胺吸收的CO_2量最大,且其CO_2吸收能力被完全利用程度高达89.0%。选取5%[N_(1111)][Gly]+15%MEA为吸收剂,考察了液体流量,液体温度,气体流量,气体进口CO_2浓度对5%[N1111][Gly]+15%MEA吸收剂降膜吸收性能的影响.结果表明:吸收速率随液体流量先增加之后下降,随液体温度、气体流量及气体进口CO_2浓度的增加而增加.     

胺溶液吸收CO_2的量子化学分析

胺溶液吸收燃煤电厂烟气中CO_2是目前减少CO_2排放的有效技术途径。采用真实溶剂似导体屏蔽模型COSMO-RS结合密度泛函理论DFT预测了多种伯胺和仲胺溶液的pK_a值,计算中采用了不同的密度泛函和基组方法,表明在BLYP/TZP方法下得到的pK_a值与已有实验值符合最好。在BLYP/TZP方法下计算了各组分的吉布斯自由能,评估了胺溶液吸收CO_2后溶液中氨基甲酸离子与碳酸氢根离子的比率。此外,通过液相状态下的DFT计算研究了氨甲基丙醇(AMP)溶液吸收CO_2过程中碳酸氢根离子生成的反应机理,结果表明碳酸氢根离子更有可能是由胺、H_2O和CO_2直接反应生成,而不是由氨基甲酸离子水解生成。     

液体离子提取烟梗木质素的研究

本文研究了在温和的条件下利用四种离子液体对烟梗木质素的提取过程,结果表明1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM][DEP])的提取效果最佳. 通过80 °C的热水搅拌30 min的预处理过程可以有效脱除烟梗中含有的绝大多数糖分同时疏松了烟梗的微纤维结构,在此基础上使用[EMIM][DEP]在150 °C和反应时间4 h的条件下可以获得纯度90.21%的木质素,木质素的提取率达到85.38%.     

一种二氧化碳-离子液体吸收式制冷系统性能的分析研究

吸收式制冷利用低品位热源为驱动,具有结构简单、运转安静、节能环保等特点,有很大的发展空间。适当的离子液体和CO2可以构成吸收式制冷的工质对,这类吸收制冷工质对可以工作在较高压力,有利于吸收制冷系统的小型化,具有潜在的应用前景。以1-丁基-3-甲基咪挫六氟硼酸盐[bmim][PF6]为例,计算分析了一种离子液体-CO2跨临界吸收式制冷循环的性能,发现该循环的热力性能还并不理想,然后从工质对溶解度和反应热方面分析了原因,给出了进一步研究的方向。     

咪唑离子液体中离子热合成磷铝分子筛及其表征

用一系列咪唑类离子液体做溶剂和结构导向剂,通过离子热方法,合成了磷铝分子筛及过渡金属(Co,Fe)掺杂的磷铝分子筛.XRD和FT-IR表明所有产物均为方钠石(SOD)结构.元素分析表明Co和Fe进入了分子筛骨架中.系统考察了磷铝比、晶化温度和离子液体种类对产物性能的影响.结果表明较低的磷酸浓度和较高的反应温度(170-190℃)有利于分子筛的晶化过程.     

离子液体对酪氨酸酶碳糊电极电化学行为的影响

分别用循环伏安法、计时电量法和交流阻抗法考察了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)对酪氨酸酶碳糊电极(T-CPE)电化学行为的影响。结果表明:离子液体酪氨酸酶碳糊电极(T-CPE-IL)比T-CPE对邻苯二酚有更灵敏的响应。离子液体的加入改善了T-CPE的表面性能,使邻苯二酚在电极表面的吸附电量由2.08mC增至5.67mC,电子转移标准速率常数增加了约2个数量级,使电极反应的控制步骤由受电子转移控制转化为受扩散控制。     

吡啶离子液体与水混合体系中蒽醌-2-磺酸钠的激光闪光光解机理

利用激光闪光光解技术研究了蒽醌-2-磺酸钠(AQS)在吡啶离子液体N-丁基吡啶四氟硼酸盐([BPy][BF₄])与水(H₂O)混合体系中的光化学反应过程. 实验结果表明,AQS的激发三重态(³AQS^*) 会与H₂O快速反应,不断增加[BPy][BF₄]在混合体系中的体积比(V_IL),瞬态吸收光谱发生了很大变化. 510 nm附近的瞬态吸收带变化最大,在0< V_IL< 0.1时,吸光度会随着[BPy][BF₄]的增加而增加;而在V_IL>0.1时,吸光度则随着比例的增加而减小. 然而380 nm附近吸收带的吸光度却一直在增加. 通过拟合近似地得到了瞬态物种B和³AQS^*的表观动力学参数. 另外还讨论了³AQS^* 与阳离子之间的夺氢反应,通过对350~420 nm处光谱图的分析,推断出这一范围的瞬态吸收光谱是³AQS^*与AQSH^·的叠加谱. 在混合体系中,³AQS^*分别与H₂O和[BPy][BF₄]的反应是一对竞争反应. 还发现在高浓度的离子液体环境下,体系的整体反应速率会减弱.     

离子液体[mmim]DMP-甲醇溶液热物性实验研究

分别采用比重瓶、乌氏黏度计和DSC等设备实验测定了不同浓度的离子液体[mmim]DMP-甲醇溶液在293.15～353.15 K温度范围内的密度、黏度和定压比热容.结果表明:其密度、黏度均随离子液体含量的增大而增大,随温度的升高而降低,而比热容却相反;密度与温度的函数关系符合经典线性经验方程式;黏度可采用Arrheni...     

新型离子液体预富集-石墨炉原子吸收法测定透析液中超痕量铅

设计合成了新型室温离子液体—1-丁基-3-三甲基硅烷咪唑六氟磷酸,并用于透析液中超痕量铅的预富集。从双硫腙作为螯合剂使透析液(1 000 mL或更大体积)中存在的铅(Ⅱ)形成中性的铅-双硫腙配合物,摒弃传统的有机萃取剂—四氯化碳,代以1-丁基-3-三甲基硅烷咪唑六氟磷酸为绿色萃取剂来萃取铅配合物。收集含有配合物的下层离子液体相,加入硝酸分解铅配合物从而使铅(Ⅱ)进入水相,其水溶液中的铅含量直接用石墨炉原子吸收法测定。实验表明此富集体系明显优于传统有机溶剂四氯化碳和经典离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸萃取体,铅的一次萃取率和富集倍数分别在99%和200以上。预富集结合石墨炉原子吸收法应用于透析液中超痕量铅的测定,结果令人满意。     

离子液体在大气压等离子体中稳定性研究

采用发射光谱、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振技术分析1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[Bmim]HSO₄）, 1-丁基吡啶硫酸氢盐（HSO₄）和1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼（[Bmim]BF₄）三种离子液体在大气压介质阻挡放电氩等离子体体系中的稳定性,并分别以上述三种离子液体为辅助液采用大气压介质阻挡放电等离子体技术制备TiO₂,进一步研究三种离子液体在等离子体中的稳定性对所制备的TiO₂晶相结构的影响。结果表明：向大气压介质阻挡放电氩等离子体中分别引入[Bmim]HSO₄,HSO₄和[Bmim]BF₄离子液体后并未改变氩等离子体放电光谱谱峰的位置和数量且没有新的谱峰生成,但谱峰强度都明显降低,说明上述三种离子液体没有在等离子体区蒸发形成激发态物种;[Bmim]HSO₄和HSO₄放电前后的红外吸收光谱基本一致,表明离子液体在放电后的化学键未发生改变;[Bmim]HSO₄和HSO₄的紫外可见吸收光谱显示其吸收峰的位置和强度未发生改变,说明两种离子液体在等离子体作用后的结构是稳定的;[Bmim]BF₄放电前后的红外吸收光谱各个特征峰并无明显差异,但其紫外可见吸收光谱图谱吸收峰的位置却发生较大的偏移,进一步对放电前后的[Bmim]BF₄离子液体进行核磁共振分析,两者的1H NMR峰数相同,但放电后的离子液体化学位移向高位偏移大约0.2单位,说明其化学环境发生了变化,表明有部分[Bmim]BF₄结构发生改变。光谱和核磁共振技术分析表明离子液体[Bmim]BF₄在等离子体作用后结构发生了改变。采用三种离子液体辅助大气压介质阻挡放电等离子体技术制备TiO₂样品的X-射线衍射分析结果表明 [Bmim]HSO₄和HSO₄辅助制备的HSO₄-TiO₂和[Bmim]HSO₄-TiO₂,谱图与锐钛矿相TiO₂标准谱图基本一致,表明所制备的TiO₂为纯锐钛矿型。而[Bmim]BF₄辅助制备的[Bmim]BF₄-TiO₂在2θ=24.1°处的衍射峰向小角度偏移,2θ=48°处的衍射峰向大角度偏移,说明[Bmim]BF₄在辅助制备TiO₂过程中,F进入TiO₂的晶格,破坏了TiO₂原子间的平衡状态,生成了F掺杂TiO₂光催化材料。F掺杂TiO₂光催化材料的形成也间接证明了离子液体[Bmim]BF₄在大气压等离子体中的不稳定性,此结果与核磁共振及紫外可见光的检测结果相一致。同时说明离子液体在等离子体的作用下对于纯锐钛矿晶格的形成和促进高活性掺杂型的光催化材料具有重要作用。为等离子体辅助离子液体制备高性能纳米材料提供重要的实验和理论依据。     

芘在离子液体及常规溶剂中的激光闪光光解研究

利用纳秒级时间分辨激光光解装置,以Nd:YAG激光器三倍频后的355 nm激光作为激发光源,研究了芘在常规溶剂乙腈、丙酮、环己烷、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体([Bmim][PF6])、N-丁基吡啶四氟硼酸离子液体([BuPy][BF4])以及三乙基庚基铵双三氟甲磺酰亚胺(R4NNTf2)的瞬态光解行为,比较...     

化学吸收CO_2捕获的降耗研究

本文分析了以K_2CO_3为吸收剂的CO_2分离与压缩流程,并基于关键参数对整个脱碳系统能耗影响,提出了一种新型的脱碳流程方案。该改进方案针对影响系统能耗的主要参数,将富液分为两股分别在两个不同压力的再生塔中分离CO_2,同时运用能量集成的思想将余热进行了高效利用,实现了富液分流的低能耗解吸。本文借助了Aspen Plus软件对改进方案进行了系统能耗分析,优化了主要参数。综合了多方面的影响,在捕获率92%的前提下,改进方案得出了最优系统再生能耗37.84 kJ(折合功)/mol,相比改进前能耗47.16 kJ(折合功)/mol降低了19.77%,为火电厂低能耗CO_2捕获提供了新方法 。     

离子液体辅助水热法制备锡酸锌的研究

采用离子液体辅助水热法制备锡酸锌,考察了溶液pH值、水热反应时间及水热反应温度对锡酸锌晶体结构、形貌及光催化性能的影响。采用X射线衍射(XRD)确定锡酸锌的晶体结构、结晶水平及相的纯净程度;透射电子显微镜(TEM)用来分析制得的锡酸锌的形貌;通过在紫外光照射下光催化降解亚甲基蓝进行锡酸锌的光催化性能研究,结果表明:溶液pH值为9、水热反应温度为220℃、水热反应时间为32h制得的锡酸锌对亚甲基蓝有最高的光催化降解活性。对锡酸锌降解亚甲基蓝的光催化机理探究表明:锡酸锌光催化活性的差异主要归因于缺陷,缺陷往往成为电子-空穴复合中心,导致光催化活性不高;羟基自由基是光催化反应的主要活性物种。     

紫外光谱法检测水中咪唑类离子液体的含量

介绍了用紫外光谱测定水中离子液体含量的方法。测定了7种离子液体([C4mim][Cl]、[C4mim][BF4]、[C4mim][PF6]、[C5mim][Cl]、[C6mim][BF4]、[C8mim][Cl]和[C8mim][BF4])的最大吸收波长,并且绘制了校准曲线。结果表明,在实验试剂用量范围内,离子液体在波长211nm附近的吸光度与浓度呈线性关系,其线性相关系数均大于0.999。说明用紫外光谱法检测水中离子液体含量简单、快速且测定结果准确可靠。     

离子液体液滴在加热平板上的铺展特性研究

采用FLIR红外热像仪对离子液体及其水溶液液滴撞击加热平板后的表面温度分布进行研究,分析了液滴铺展直径随平板加热温度及加热时间的变化规律。结果表明:随着液滴与平板加热时间的增加,液滴表面温度分布均由凹状分布变化至均匀分布;随着平板温度的增加,液滴表面温度增加。随着加热时间的增加,水液滴直径缓慢减小,并在某一时刻急剧降低;而对于60wt%离子液体液滴及纯离子液体液滴,液滴直径反而缓慢增加并趋于稳定。随着加热温度的增加,水液滴直径急剧降低的时刻点前移,对于60wt%离子液体溶液液滴,液滴直径变化规律不明显,而对于纯离子液体液滴,液滴直径逐渐增加。     

离子液体热分解机理的原位变温多核核磁共振研究

利用原位变温核磁共振氢谱（¹H NMR）、核磁共振氟谱（¹⁹F NMR）和核磁共振磷谱（³¹P NMR）等NMR技术研究特定温度下离子液体的热分解机理．在温度低至80℃时,1-丁基-3-甲基咪唑阳离子（C₄mim⁺）和六氟磷酸根阴离子（PF₅-）组成的离子液体[C₄mim][PF₅]呈现1个缓慢但明显的分解过程．无水[C₄mim][PF₅]在温度高于80℃时开始分解,生成少量的五氟化磷（PF₅）和氟化氢（HF）,氟化氢中的氢原子来自于1-丁基-3-甲基咪唑环2位上的氢原子．在丢掉这个氢原子后,阳离子成环形成一个卡宾,并与PF₅形成卡宾/PF₅复合物．定量NMR分析显示在分解反应达到平衡状态时,自由态PF₅和卡宾/PF₅复合物的比例为7∶3．     

离子液体Ammoeng 100与水之间相互作用的红外光谱分析

本文研究测量了Ammoeng 100与其水溶液在不同压力环境下的红外光谱,以期了解该离子液体与水之间的相互作用.结果表明,Ammoeng 100与水之间的相互作用主要来自离子液体的阴离子与水分子,且两者会根据能量稳定性而有选择性的接近;相对于阴离子,Ammoeng 100的烷基链受D_2O的扰动不大.与纯Ammoeng 100相比,在Ammoeng 100/D_2O的红外光谱中显示烷基C-H伸缩振动频率并没有太大变化,而压力小于1.0 GPa时D_2O会造成在Ammoeng 100的S=O对称伸缩振动频率红移.压力大于1.0GPa时,纯Ammoeng 100与Ammoeng 100/D_2O中的S=O对称伸缩振动频率大同小异,表明高压环境下D_2O不会对阴离子的对称伸缩振动频率造成明显影响,同时也显示离子液体在极性区的缔合结构会受到高压的扰动而有显著变化.     

温度对吡啶离子液体性质影响的分子动力学模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究了温度对三种吡啶离子液体[BPy][BF4]、[HPy][BF4]、[OPy][BF4]热力学性质的影响, 得到了每个体系的密度、自扩散系数、电导率和黏度等. 研究结果表明: 随着温度升高, 同一种离子液体的密度减小, 阴阳离子的自扩散系数明显增大, 电导率升高, 而黏度降低. 在同一温度下, 随着阳离子上烷基链的增长, 离子液体的密度减小, 但热力学性质的变化规律并不完全同步. 烷基链长最短的[BPy][BF4]的自扩散系数和电导率在每个温度下均为最大, 而黏度最小; 但烷基碳链更长的[OPy][BF4]和[HPy][BF4]的各种性质相差不大,甚至当温度大于323K时, 烷基链较长的[OPy][BF4]的自扩散系数比[HPy][BF4]的大.     

温度对吡啶离子液体性质影响的分子动力学模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究了温度对三种吡啶离子液体[BPy][BF_4]、[HPy][BF_4]、[OPy][BF_4]热力学性质的影响,得到了每个体系的密度、自扩散系数、电导率和黏度等.研究结果表明:随着温度升高,同一种离子液体的密度减小,阴阳离子的自扩散系数明显增大,电导率升高,而黏度降低.在同一温度下,随着阳离子上烷基链的增长,离子液体的密度减小,但热力学性质的变化规律并不完全同步.烷基链长最短的[BPy][BF_4]的自扩散系数和电导率在每个温度下均为最大,而黏度最小;但烷基碳链更长的[OPy][BF_4]和[HPy][BF_4]的各种性质相差不大,甚至当温度大于323 K时,烷基链较长的[OPy][BF_4]的自扩散系数比[HPy][BF_4]的大.