醚基功能化离子液体[C2OC2mim][X] (X=Cl,Gly)合成、测量及物化性质的估算

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离子液体通常被定义为熔盐的一个子集,因其阴阳离子组合可以改变故而种类繁多,根据阳离子的不同可以分为非质子离子液体(AIL)和质子离子液体(PIL);也可以根据性质的差异,分为手性离子液体或磁性离子液体。在阳离子中引入醚基官能团可以在一定程度上降低离子液体的粘度并提高其电导率,因此醚基功能化离子液体已被广泛研究并成功地应用于气体吸收,电化学以及纳米材料科学等领域中。因此对离子液体的理化性质进行探究,消除其在实际应用中的限制是十分必要的。本文合成了两种醚基功能化的离子液体:1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑氯盐[C2OC2mim][Cl]和1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑甘氨酸盐[C2OC2mim][Gly],并采用1H NMR、13C NMR和热重的方式进行了表征。在T=288.15~328.15 K,每一个测量点间隔5 K,测定了[C2OC2mim][X](X=Cl,Gly)的密度,ρ,表面张力,γ和折光率,nD。在离子液体[C2OC2mim][Cl]和[C2OC2mim][Gly]的实验数据的基础上,利用经验方程,计算了其摩尔表面Gibbs自由能,g,热膨胀系数,α,对传统E?tv?s方程进行了改进。由离子液体的摩尔表面Gibbs自由能对温度作图,得到了一组线性关系良好的直线,图像的截距是摩尔表面焓,斜率是摩尔表面熵,即新的E?tv?s方程中各参数都具备了明确的物理意义。通过热力学关系等式,计算了离子液体的摩尔表面熵,s,摩尔表面焓,h,摩尔表面蒸发熵,(35)SVS,和摩尔表面热力学能与摩尔蒸发能的比值,Er。计算了离子液体的极性,并比较了极性的大小。提出了预测离子液体表面张力的方法,所得的估算值与实验的测量值在同一数量级内。
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