离子液体的制备及其电化学性质的测定

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1、北京化工大学硕士学位论文离子液体的制备及其电化学性质的测定姓名：王方惠申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王子镐20060605北京化工大学硕士学位论文离子液体的制备及其电化学性质的测定摘要离子液体是完全由离子组成的液体，具有导电性高、不挥发、不易燃、对热稳定等特点，并且对许多无机盐和有机物表现出良好的溶解特性。它的应用范围非常广泛，可以作为反应溶剂与催化剂应用于各种化学反应或气体吸收、萃取以及结晶等分离纯化过程中；由于离子液体的电导性和化学稳定性，它还可用于二次电池和电解等电化学过程。另外，离子液体用于化工过程还可以减少或消除化工生产过程

2、中挥发性有机物(VOCs)的排放，是一种潜在的清洁溶剂，具有广泛的应用前景，值得我们去发掘。本论文主要包括三方面的内容。首先考察了一些常用离子液体在乙醇、水中电导率随浓度变化的规律。并对离子液体的电导率与其对乙醇一水二元体系气液平衡“盐效应”之间的关系进行了初步探讨。第二部分是关于离子液体的制备，主要包括常规离子液体制备方法的改进和一些新型离子液体的研究。最后，利用离子液体作为电解质进行了乙醇电解脱水制备无水乙醇的实验探索。对于离子液体的导电性质，本文测定了几种常规离子液体(3E要包烷基取代眯唑卤化物、烷基咪唑氟硼酸盐、烷基咪唑磷酸酯盐和无机盐K

3、Ac)在乙醇、水及其混合溶剂中的电导率数据，考察了离子液体种类、浓度以及溶剂组成对溶液电导率的影响。结果表明，不同离北隶化工大学硬士学位论文子液体在求和乙醇溶翔中的邀导率随浓度酶变纯趋势褶儆，鞠先随浓度的增加而升高，达到极值后又逐渐降低。对于混合溶剂，溶剂组成对离子液体的电导率具有鼹著影响。溶剂性质对无机盐KAc电导率的影嚷要磁对离子渡钵电导攀熬影嚷大褥多，镶舞在含容量嘉予50％酶乙醇水溶液中KAc的高于冈浓度的所有离子液体，但在纯乙醇中则以KAc的电姆率为最低。离予波体戆翌著降低求郄乙醇鲶蒸汽愿，组程度和趋势熬有所不同。对予所考察的三种磷酸酯类

4、离子液体，1．甲基．3．甲基咪唑磷酸二甲酯盐[MMIml[DMP]、1-甲基一3一乙基咪唑磷酸二乙酯[EMIm][DEP】和l一甲纂．3+丁基眯睦磷酸二丁酯[BMIml[DBP]对予隶蒸汽压的影晌与离子液体水溶液静电罨攀大小次序是一致豹，器0[MMIm][DIVIP]>[EMIm][DEP]>[BMIm]【DB瑚；而对于乙醇蒸汽压的影响次序则正好相反。说明离子液体兼具“离子”和“有机分子”的特性，在不问的溶裁繇境孛这两穗特性熬表瓣程度亦不霹，凌承溶裁审鞋枣予特性为主，而在乙醇中则有机特性占优势。对常规离子液体的制备方法进行了比较与分析，并在此纂础

5、上提窭了一静瓣酶离子液体制备路线，露利厦双氧泰氧伍琢≥徕到餐一系列以强酸檄为阴离子的离予液体。这种方法怒对通过复分解反廉制备离子液体方法的改进，收率高，产品易纯化。利用三氟化硼忍醚络合物与烷基数代球唑卤纯物之间的络合反应捌备出了一系列食[BF，X1阴离子的瓣型离子滚体，铡餐方法简单，具裔可操作性。利用离子液体的导电性，以磷酸酯类离子液体为支持电解质，对北京化工大学硕士学位论文离子液体的乙醇水溶液羹雾婪冀霪篓霎；鋈雾霎鎏鋈鐾霞饕霾冀藜薹鍪鬟蔫羹j蓁冀箍囊；薹i—I(羹鋈鐾篓稀释丽荔；篓羹鬟瓣鬻霸匿浠萎鍪篝羹萎萋黧，雾霎IOV冀雾羹鋈鍪琵委璺囊冀磊篓

6、塑囊蓁霪。萎羹登霎薹鬓霎薹冀羹篓薹神鞠婆薹蓁萋季簌冀冀藿鲢鋈西鍪羹羹娄羹霎冀，蠢囊羹萎薹鋈通；薹篓j薹鬟婴j鋈意；攀羹；荔llIdyonthepr印arationofaIlllydrousemanolViaelec仃．01ysisof北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标睨。本人完全意识到本声明静法律结梁出本人承担。学位论文作者签

7、名：声方童彳年，月歹曰北京化工大学硕士学位论文1．1综述第一章文献综述与论文选题传统化学反应及相关的化学工qk是当今世界严重污染的主要来源，污染的很人部分来自于反应过程中使用的大量的易挥发性有机溶齐J(VOC)，如苯、氯代烷烃、醇、酮类等。20世纪90年代咀来，伴随着绿色化学、环境友好化学、清洁技术等一系列概念的提出，对传统的化学研究和化工生产提出了严重的挑战，环境问题得到了各国的普遍关注，因此针对污染的来源与特性设计新的绿色路线、寻找绿色替代化合物与原材料、选择高效催化剂等方法从源头上防止污染的发生，成为科学工作者的土要研究内容。作为绿色替代溶

8、剂的离子液体正受到化学界各个方面的广泛关注。离子液体的一些性质，如具有良好的导电性、挥发性很低，不易燃，对热稳定等，使其成为高效的绿色溶