咪唑醋酸盐离子液体的合成及其二元体系性质

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咪唑醋酸盐属于更绿色安全的离子液体,具有独特的物化性质,在生物化工、环境等领域广泛应用。研究咪唑醋酸盐的物理化学和二元体系性质,利于深入了解离子液体的独特性质和溶剂特征,为相关领域的研究提供理论依据。目前,关于咪唑醋酸盐离子液体很少有文献报道,咪唑醋酸盐的物性数据和二元溶液的性质都十分缺乏。基于此,本文主要完成了如下工作:(1)合成制备了离子液体1-甲基咪唑醋酸盐([M im]Ac),1,3-二甲基咪唑醋酸盐([Mmim]Ac)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)。并对其进行了红外光谱分析、紫外光谱分析。(2)测定了[M im]Ac,[Mmim]Ac和[Emim]Ac在293.15-338.14K间的密度、电导率和绝对粘度,计算了相应的摩尔电导率和运动粘度。用最小二乘法分别拟合建立了密度、电导率、摩尔电导率、绝对粘度和运动粘度与温度的函数关系。讨论了咪唑环3位氮原子上烷基链长对以上咪唑醋酸盐五种物理化学性质的影响。(3)在293.15K测定了[M im]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-H2O (orEtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的密度值,通过最小二乘法建立不同组分密度与摩尔分数的函数关系。用密度数据分别计算了[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or[Emim]Ac}(1)-H2O (or EtOH)(2)二元溶液的表观摩尔体积、超额摩尔体积和溶剂化系数,用非线性最小二乘法拟合优化了其二元溶液的表观摩尔体积与摩尔分数函数关系。用Redlich-Kister方程可以很好地关联不同组分下体系的超额摩尔体积,并得到了方程系数及二元体系的超额摩尔体积极值位置。(4)测定了293.15K[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-H2O (orEtOH)(2)二元稀溶液的密度和电导率,计算了对应的摩尔电导率。在一定稀溶液的浓度范围内,用Kohlrausch经验公式结合最小二乘法拟合了摩尔电导率与浓度平方根的关系,得到了三种咪唑醋酸盐分别在水、乙醇溶液中极限摩尔电导率。在293.15K测定了[Mim]Ac {or [Mmim]Ac or [Emim]Ac}(1)-H2O (orEtOH)(2)二元溶液在全浓度范围内的电导率,计算了对应的咪唑醋酸盐的摩尔电导率。讨论了溶剂极性大小对上述咪唑醋酸盐电导率和摩尔电导率的影响。(5)使用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)处理棉织物,研究[Emim]Ac对其染色效果的影响,初步探索了咪唑醋酸盐在纺织品中的应用。
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