超临界二氧化碳和离子液体微乳液体系的热力学性质及应用

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1、第４２卷第１期应用科技Ｖｏｌ．４２№．１２０１５年２月ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｅｂ．２０１５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９⁃６７１Ｘ．２０１４０５００９网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１１９１．Ｕ．２０１５０１１２．１４５５．００２．ｈｔｍｌ超临界二氧化碳和离子液体微乳液体系的热力学性质及应用李琪，银建中大连理工大学化工机械学院，辽宁大连１１６０２４摘要：超临界二氧化碳微乳液技术在超临界流体技术和微

2、乳液技术的基础上，结合了超临界二氧化碳和微乳液的优点，拓展了超临界流体技术的应用领域。文中阐述了超临界二氧化碳微乳液体系的结构表征方法和分子动力学模拟进展，介绍了超临界二氧化碳微乳液萃取应用在分离发酵液方面的研究，同时分析讨论了含有离子液体的新型微乳液体系类型和纳米材料应用情况。作为典型绿色溶剂，包含离子液体的微乳液体系是绿色化学的热点课题，它既对环境友好又扩大了绿色溶剂的应用范围。关键词：超临界二氧化碳；微乳液；萃取；离子液体；结构表征；分子动力学；热力学性质中图分类号：Ｏ６４２．４＋２文献标志

3、码：Ａ文章编号：１００９⁃６７１Ｘ（２０１５）０１⁃０７０⁃０５ＴｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｗｉｔｈｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌＣＯａｎｄｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ２ＬＩＱｉ，ＹＩＮＪｉａｎｚｈｏｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２４，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｍｉｃｒｏｅ

4、ｍｕｌｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈａｓｅｘｐａｎｄｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｍ

5、ｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｅｒｍｅｎｔｌｉｑｕｏｒｉｎｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｔｈｅｎｏｖｅｌｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ

6、ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｓａｔｙｐｉｃａｌｇｒｅｅｎｓｏｌｖｅｎｔａｎｄａｈｏｔｔｏｐｉｃ，ｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｂｅｎｅｆｉｔｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔ，ｂｕｔａｌｓｏｅｎｌａｒｇｅｔｈｅｒａｎｇｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ；ｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎ；ｅ

7、ｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｍｏ⁃ｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙ能源是一个国家发展的命脉，坚持可持续发展系的研究情况进行必要的分析、讨论与总结。是应对能源危机的必由之路。因此，绿色化学应运１超临界ＣＯ微乳液体系结构研究而生，常见的绿色溶剂有超临界流体、离子液体、二２氧化碳膨胀液体、水等，有效利用绿色溶剂是绿色化超临界ＣＯ（ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃａｒｂｏｎｄｉ

8、ｏｘｉｄｅ，ｓｃＣＯ）２２［１］学的重要内容之一。Ｈｏａｒ和Ｓｃｈｕｌｍａｎ在１９４３年具有气体的低粘度、高扩散系数和液体的高密度特首次报道一种热力学稳定、澄清透明的分散体系。性，是一种性能优良、对环境友好的溶剂。但它对高后来，Ｓｃｈｕｌｍａｎ将上述体系称为“微乳液”（ｍｉｃｒｏｅ⁃分子量极性强的分子溶解能力差，因而限制了一些［２］ｍｕｌｓｉｏｎ）。由于含绿色溶剂微乳液存在很大的潜［３］方面的应用。在用途，本文对近几年含ＣＯ和离子液体微乳液体２超临界二氧化碳微乳液（Ｗ／Ｃｍｉｃｒｏ