咪唑类离子液体在醇-水混合溶剂中的簇集行为研究

摘要

作为一种环境友好的新型绿色溶剂，离子液体已被广泛应用于催化化学、合成化学、材料化学等许多领域，并且在其它化学领域的应用也日渐广泛。但是目前关于离子液体的物理化学性质和应用研究大多还是停留在离子液体在-元溶剂体系的簇集行为，很少有其多元溶剂体系中簇集行为的报道。本工作作为国家自然科学基金资助课题(20273039)和河南省优秀人才支持计划的一部分，通过紫外可见吸收光谱仪和表面张力仪，探讨了有机醇类对离子液体在水中临界簇集浓度的影响，并对离子液体的表面活性做出了分析，总结了影响簇集行为的因素。 1.在合成并纯化[Cnmim]Br离子液体的基础上，用TU-1810型紫外可见分光光度计在室温、pH=5.6、常压条件下以染料作为光谱探针测定了[C16mim]Br在含有一定醇、无机盐的水溶液中的簇集行为，研究了水中不同的无机盐浓度、醇浓度对[C16mim]Br的临界簇集浓度的影响；用DCA-315表面张力仪对[C16mim]Br在低醇浓度水溶液中的表面张力进行了测定，对紫外光谱数据给予验证和说明。得出醇在低浓度时对[C16mim]Br在水中的簇集行为有促进作用；醇在高浓度时对[Clanim]Br在水中的簇集行为有阻碍作用的结论。 2.通过紫外可见分光光度计在常温、pH=5.6条件下利用染料作为光谱探针测定了[Cnmim]Br在含有固定醇浓度的水溶液中的簇集行为，讨论了醇对阳离子上不同烷基链长的离子液体在水中的临界簇集浓度的影响；然后对相同的体系进行表面张力的测定，并且和离子液体在纯水中的表面张力数据进行对比，进一步说明醇对离子液体在水中临界簇集浓度的影响，得出阳离子上烷基链越长的离子液体在水中的簇集行为受到醇的影响越大的结论，并对离子液体水溶液的表面活性性能进行了探讨。 3.以染料作为光谱探针，用紫外可见分光光度法测定了不同的醇(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇)对[C16mim]Br离子液体在水中的临界簇集浓度的影响，得出醇的碳链长度对[C16mim]Br离子液体在水中临界簇集浓度几乎无影响的结论。通过表面张力仪对[C16mim]Br离子液体的在相同条件下的临界簇集浓度进行了测定，结果表明醇的浓度是影响离子液体簇集行为的关键，而醇的种类影响并不大。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1离子液体的特性

1.2离子液体的研究现状

1.2.1离子液体的种类及合成方法

1.2.2离子液体的应用

1.3紫外光谱的基本原理和在化学研究中的应用

1.3.1吸收光谱的基本原理和吸收定律

1.3.2各种电子跃迁所产生的紫外光谱

1.3.3紫外可见光谱在化学中的应用

1.3.4影响紫外可见吸收光谱的因素

1.4表面张力的测定方法及其应用

1.4.1表面张力产生的原因和用途

1.4.2影响溶液表面张力大小的因素

1.4.3吊片表面张力仪在化学中的应用和发展

1.4.4影响表面张力测定的因素

1.5离子液体的簇集行为的研究现状

1.6本文研究的主要研究内容和实验动机

第二章醇浓度对离子液体在水中簇集行为的影响

2.1实验部分

2.1.1仪器、试剂以及试剂的纯化

2.1.2[Cnmim]Br(n=8,10,12,16)的合成

2.1.3溶液的配制

2.1.4紫外光谱数据的测定

2.1.5表面张力数据的测定

2.2实验结果与讨论

2.2.1KCI对离子液体在水中簇集行为的影响

2.2.2离子液体在甲醇中的簇集行为

2.2.3乙醇对水中离子液体簇集行为的影响

2.2.4乙醇浓度对离子液体水溶液表面张力的影响

2.3小结

第三章醇对不同的离子液体在水中的簇集行为的影响

3.1实验部分

3.1.1试剂以及试剂纯化

3.1.2溶液的配制

3.1.3紫外光谱数据的测定

3.1.4表面张力数据的测定

3.2实验结果及讨论

3.2.1醇对[Cnmim]Br水溶液中MO紫外光谱的影响

3.2.2[Cnmim]Br在水中的簇集行为

3.2.3醇对水溶液中[Cnmim]Br的簇集行为影响

3.3小结

第四章碳链长度不同的醇对离子液体在水中簇集行为的影响

4.1实验部分

4.1.1试剂以及试剂的纯化

4.1.2溶液的配制

4.1.3紫外光谱数据的测定

4.1.4表面张力数据的测定

4.2实验结果及讨论

4.2.1紫外光谱数据的测定及处理

4.2.2表面张力数据的测定及处理

4.3小结

第五章结论与展望

参考文献

致谢

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