BP-NO和BP-BF离子液体物理化学性质和光谱性质研究

摘要

优化硝酸N-正丁基吡啶和四氟硼酸N-正丁基吡啶离子液体的合成条件，进而研究了两种离子液体的密度、表面张力和电导率与温度变化的规律，得到两种离子液体表面张力均随温度的升高而呈现线性的下降，得到两种离子液体的表面能均比硝酸钠盐的表面能小很多，以及其晶格能也比CsI的晶格能小很多，这对离子液体在室温条件下呈现液态提供理论依据；两种离子液体的密度均随温度的升高密度在逐渐的下降，且离子液体阳离子越大其密度越小，阴离子越大其密度越大，同时得到离子液体在298.15K时的摩尔体积，为今后预测离子液体的表面张力和密度提供了实验依据；BP-NO3和BP-BF4离子液体的电导率的测定，发现表现出良好的导电性，其电导率随温度的升高而升高，且电导率随温度的变化并非呈线性关系，将实验的测定值η对(T-273.15)进行拟合，分别得到经验方程；热重分析的测定说明BP-NO3和BP-BF4离子液体的热稳定性好，使用范围分别在20～160℃和20～180℃，非常适合在高温的情况下做溶剂。
　　 用等张比容和摩尔折射率预测离子液体的密度和表面张力，发现尽管等张比容更适合用于中性不带电荷的分子预测其表面张力和密度，但用于离子液体预测中仍得到了很好的预测结果；同时，发现利用摩尔折射率预测的离子液体密度的相对误差更小，误差范围在0.22～0.8[％]之间。
　　 用紫外-可见分光光度法分析溶剂的极性对离子液体内部电子跃迁以及溶剂与离子液体形成路易斯酸或路易斯碱对紫外光谱图的影响，发现离子液体R吸收带在乙腈溶剂中发生了红移，K吸收带发生蓝移；进而利用紫外光谱法检测甲醇、水和乙醇中离子液体的含量，为离子液体的微量组分分析建立了一种有效、可靠的分析方法。
　　 建立了一种新的定量分析离子液体含量的方法，即利用红外光谱法定量分析乙醇中硝基N-正丁基吡啶离子液体和丙酮中四氟硼酸N-正丁基吡啶离子液体的含量，加标回收率在99.0[％]～104.8[％]之间。