含烷基咪唑类离子液体体系热力学性质及其应用研究-文献详情-维普官网

文献检索

任意字段

文献信息

任意字段
主题词
篇关摘
篇名
关键词
摘要
作者
第一作者
作者单位
刊名
中图分类号
学科分类号
DOI
基金

智能检索

高级检索

检索历史

含烷基咪唑类离子液体体系热力学性质及其应用研究认领

被引量： 3

作者：

和壮壮

学位授予单位：

北京石油化工学院

摘要：

离子液体（ILs）具有低蒸汽压、较高热稳定性、稳定的化学性质及不易燃等优点,有望取代传统溶剂。欲将ILs作为萃取剂应用于化工分离领域,含ILs的混合物体系热力学性质研究至关重要。无限稀释活度系数（γi∞）是化工中重要的热力学参数之一,能够反映离子液体与不同溶质分子之间的相互作用机制,表明溶质在ILs中的热力学分配行为。通过γi∞计算含离子液体体系的其他热力学参数,包括气液分配系数KL、无限稀释选择性(Sij∞)等。从而可评价ILs的分离能力,初步筛选出适用于难分离体系的ILs。另外含离子液体三元体系的汽液平衡数据,可为化工过程的计算设计、模拟优化等提供理论依据。本论文侧重含三取代烷基咪唑类离子液体体系热力学性质及其应用研究。首先分别以离子液体1-己基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐（[HMMIM][BF4]）、1-辛基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐（[OMMIM][BF4][BF4）及1-丙基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（[PMMIM][NTf2]）为固定相制备气相色谱填充柱,在T=（303.15-353.15）K下,采用气相色谱法（GC）测定有机溶质（烷烃、烯烃、烷基苯、醇类等）在离子液体[HMMIM][BF4]、[OMMIM]][BF4]及[PMMIM][NTf2]中无限稀释活度系数（γi∞）和气液分配系数（KL）。将γi∞广和T进行拟合,依据Gibbs-Helmholtz方程由拟合线性关系计算T=298.15 K下其他无限稀释热力学参数,包括偏摩尔过量焓（HiE,∞）、熵（TrefSiE,∞）、吉布斯自由能（GiE,∞）。依据 Hildebrand-Scatchard理论（RST）结合“Flory”方程,通过γi∞估计离子液体溶解度参数备。用线性自由能模型（LFER）将KL实验值进行多元回归,建立KL的预测模型。根据无限稀释选择性公式,计算T=323.15 K下,[HMMIM][BF4]、[OMMIM][BF4]及[PMMIM][NTf2]对于常见难分离体系的无限稀释选择性(S（罗）以及苯的容量因子（kj∞）。与文献值中含有阴离子[BF4]或[NTf2]-的离子液体对正己烷+苯、环己烷+苯的Sij∞比较,结果表明阴离子结构相同,阳离子对其Si罗有影响。对于同类阳离子结构,取代基链长越短,其Si罗越好。P=101.3 kPa下,采用汽液平衡分析仪测定二元体系环己烷+苯、三元体系环己烷+苯+[HMMIM][BF4]、环己烷+苯+[OMMIM][BF4]的汽液平衡数据。从体系平衡温度、环己烷活度系数以及环己烷对苯的相对挥发度等方面分析离子液体的加入对环己烷+苯体系的影响。结果表明[HMMIM][BF4]与[OMMIM][BF4]相同用量下,前者对环己烷+苯体系汽液平衡影响更大。因此,[HMMIM][BF4]对环己烷+苯体系的分离性能优于[OMMIM][BF4]。

摘要译文

关键词：

烷基咪唑类离子液体; 热力学性质; 萃取; 选择性; 汽液相平衡; 相对挥发度

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工程（专业学位）

导师：

吕兴梅

中图分类号：

O645.1[液态溶液]

学科分类号：

070304[物理化学];070307[理论与计算化学];081704[应用化学]