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《河北理工大学》 2010年
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功能化离子液体的合成及对二氧化硫的吸收

韩志飞  
【摘要】: SO_2作为大气污染的主要气体之一,已引起人们的广泛关注。离子液体是新型的绿色溶剂、高效的反应介质和催化剂,其具有可忽略的蒸汽压,良好的电导性,较高的热稳定性和化学稳定性,以及宽的电化学窗口等独特的性质,可溶解或者吸收包括二氧化硫在内的多种气体,在减小和消除化工过程中产生的环境污染显示出良好的前景。目前研究吸收SO_2的功能化离子液体成为绿色化学化工的研究热点之一。 采用微波法合成两种新的功能化离子液体[NH_2e-mim]Br,[NH_2-G]Br;用加热回流法合成两种新的功能化离子液体[NH_2e-mim]PF_6,[NH_2-G]BF_4;通过实验确定了适宜的合成条件:[NH_2e-mim]Br合成条件为300W功率,75~80s的反应时间,反应温度45℃;[NH_2-G]Br的合成条件为:选用无水乙醇作反应溶剂,反应温度为50℃,反应时间为120s。四种离子液体的收率均在85%以上。对合成的四种离子液体进行了红外光谱和核磁共振表征。 对四种离子液体进行溶解性、密度、粘度、电导率性质的测定,测试结果表明:四种离子液体与大部分有机溶剂中都能互溶;所测的离子液体的密度都在1.1~1.6g/cm3之间,由于离子液体没有蒸汽压,温度的变化对密度的影响不大;粘度随着温度的升高而降低,对于同种阳离子的离子液体,粘度随着阴离子体积的增大而增大;电导率随着温度的升高而增大,对于同种阳离子的离子液体,阴离子体积越大,电导率越小。 将五种离子液体[NH_2e-mim]BF_4,[NH_2e-mim]Br,[NH_2e-mim]PF_6,[NH_2-G]Br,[NH_2-G]BF_4与水不同比例混合后,测定它们在30℃、40℃、50℃、60℃四个温度下对纯SO_2气体的吸收情况,吸收结果表明三种咪唑类离子液体中[NH_2e-mim]Br与水体积比4:1混合时,60℃下对SO_2的吸收速率最快;两种胍盐类离子液体中[NH_2-G]BF_4与水体积比4:1混合,30℃时对SO_2的吸收速率最快。
【学位授予单位】:河北理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X13;X51

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