含離子液體體系的熱力學性質測定及研究.pdf

1、離子液體是一類完全由陰、陽離子組成的在室溫下呈液態(tài)的熔融鹽。作為一種可以替代傳統(tǒng)有機溶劑的新型物質，離子液體的基本物性和應用引起了人們的廣泛關注，是當前綠色化學研究的熱點之一。因此，含離子液體體系熱力學性質的測定和模型化研究具有重要的理論意義和實際應用價值。論文選取典型的咪唑基離子液體[BMIM][PF6]和[BMIM][BF4]為主要研究對象，測定并研究了離子液體與有機化合物混合體系的基礎熱力學性質。 先用振動管密度計測定了離

2、子液體[BMIM][PF6]和[BMIM][BF4]與乙腈，苯和正丙醇不同組成下6個二元物系的密度，計算得出混合物的超額摩爾體積，用RK方程進行了回歸，同時發(fā)現(xiàn)有機溶劑與離子液體有不溶現(xiàn)象。 為了準確得到有機溶劑與離子液體間的相互溶解度，本文建立了一套用濁點法測定液體溶解度的裝置，創(chuàng)新性地引入數(shù)碼攝影成像系統(tǒng)，改進了傳統(tǒng)濁點法。該法不僅解決了傳統(tǒng)濁點法目測判斷的難點，還在測定數(shù)據準確性方面有了提高。測定了離子液體[BMIM][P

3、F6]、[BMIM][BF4]和正丙醇、正丁醇、正戊醇、苯、甲苯、噻吩12個二元體系的溶解度數(shù)據，并采用NRTL模型對離子液體與醇的二元體系的溶解度數(shù)據進行回歸，得到參數(shù)與溫度進行關聯(lián)，提高回歸結果，對離子液體與醇的二元體系的方均根偏差均小于0.01。同時通過實驗數(shù)據，分析了離子液體與有機溶劑間的相互作用力。 為了將離子液體應用于精餾分離過程，同時建立了含離子液體的蒸氣壓的實驗裝置，測定了離子液體[BMIM][PF6]、[BMI

4、M][BF4]和苯、噻吩的4個二元體系的汽液平衡數(shù)據，并用非電解質溶液的NRTL模型關聯(lián)了含離子液體二元體系的蒸氣壓數(shù)據，對所有的二元體系關聯(lián)的平均相對偏差為1.14％。通過實驗數(shù)據，也可以得到離子液體與有機溶劑間相互作用力的理論。 離子液體的熔點是非常重要的基礎數(shù)據，對離子液體的應用有重要的意義，但與由于離子液體種類繁多、熔點數(shù)據不夠全面，使其應用受到局限。本論文收集了161個咪唑基離子液體的熔點數(shù)據，選擇了30個基本基團和3