疏水型离子液体的性质研究

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1、万方数据类号UDC密级学位论文疏水型离子液体的性质研究作者姓名：刘青山指导教师：刘晓霞教授东北大学理学院申请学位级别：博士学科类别：理学学科专业名称：分析化学论文提交日期：2014年4月论文答辩El期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：徐章润评阅人：谧．所抛<韦东北大学2014年6月万方数据ADissertationinAnalyticalChemistryPropertiesofHydrophobicIonicLiquidsbyLiuQingshanSupervisor：ProfessorLiuXiaoxiaNo

2、rtheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他入己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：亩】茜厶产门日期：t矽f只6·∥)学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被

3、查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：孛I舌山签字日期：yfF占．1／3I两年函导师签名：签字日期：训以雷沙【年．占。出万方数据东北大学博士学位论文摘要疏水型离子液体的性质研究摘要离子液体(英文为IonicLiquid，简写为IL)是熔点能够低至室温或在室温以下，以液态形式存在的由阴、阳离子所组成的熔融盐。与传统的有机溶剂相比，离子液体表现出了一系列突出的优点：几乎可以忽略的蒸汽压、不易燃烧、宽电化学窗口、

4、高电导率、可调酸碱性、对有机物、无机物、高聚物等具有良好溶解性及可重复利用等。此外，可采用变换阴、阳离子的组合或引入特定官能团的方式，调节离子液体的物理性质或化学性质，因此，离子液体是具有可设计性的溶剂”。作为新兴的可设计的绿色溶剂，离子液体已经开始应用在有机合成、萃取分离、催化反应、电化学等研究领域。然而，离子液体基本物理化学性质数据十分匮乏，而这些性质数据对新型离子液体的设计、合成、开发及其在各个领域中的应用研究是至关重要的。因此离子液体的性质研究与理论，越来越受到各国科学家的重视。为此，本文以对水、空气都稳定的疏水型离子液体为主要研

5、究对象开展研究。测量了离子液体的密度、粘度、电导率及摩尔热容等基础物理化学性质，采用经验、半经验方程估算了其它热力学性质。完成的主要工作如下：测试了不同温度下咪唑功能化、吡啶、哌啶及己基三丁基膦为阳离子的四个系列十四个疏水型离子液体，包括1．乙腈基一3．甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺([MCNMIM][NT5】)、1．乙醇基．3．甲基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺(【EOHMIM][NTf2])、1一酰胺丁基．3．乙基咪唑双三氟甲基磺酸亚胺([CH2CONHBuEIM][NTf2】)、N-烷基一3．甲基吡啶双三氟甲基磺酸亚胺{【C打3Mpy][NTf

6、2】(，?=3，6))、Ⅳ-烷基4-甲基吡啶双三氟甲基磺酸亚胺{[C对4Mpy][NT5】(1"／=2，4，6))、N-烷基_Ⅳ-甲基哌啶双三氟甲基磺酸亚胺{[Plln]【NT5】∽=3，4，5，6))、己基三丁基膦双三氟甲基磺酸亚胺(【P4446][NTf2】)、己基三丁基膦四氟化硼([P4446][BF4】)的基本物理化学性质。采用韦氏天平(或AntonPaarSVM3000型密度粘度计)测定了离子液体的密度，采用乌氏粘度计(或AntonPaarSVM3000型密度粘度计)测量了离子液体的粘度。采用MP522电导率仪测量了离子液体电导

7、率，并采用高精度绝热量热仪测量了一个系列三个疏水型离子液体Ⅳ-烷基吡啶六氟化磷{[C,py][PF6](F／=2，3，5))的摩尔热容。利用经验、半经验方程，估算了上述离子液体的分子体积、标准熵和晶格能。讨论了温度变万方数据东北大学博士学位论文摘要化对离子液体密度、粘度、电导率等基础物理化学性质的影响，发现离子液体的密度及粘度随温度的升高而呈现下降趋势，而其电导率呈相反趋势，随温度的升高而增大。讨论了分子结构对离子液体基础物理化学性质的影响，发现吡啶、哌啶类离子液体中烷基链上亚甲基的增加及吡啶环上甲基的引入，导致离子液体的密度、粘度、电导

8、率不同变化趋势。其中离子液体的密度及电导率随亚甲基的增加而降低，而离子液体的粘度呈相反趋势，随亚甲基的增加而升高。在吡啶环上不同位置引入甲基后，引起离子液体的密度、粘度、电导率变化趋势不同。发