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高温带压下含离子液体体系密度黏度测定及估算

作　者: 韩婵
导　师: 夏淑倩
学　校: 天津大学
专　业: 环境化工
关键词: 离子液体 密度 黏度 基团贡献法
分类号: TQ413.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 54次
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内容摘要


离子液体是一类完全由阴、阳离子组成的在室温下呈液态的熔融盐。作为一种可以替代传统有机溶剂的新型绿色溶剂,离子液体的基本物性和应用引起了人们的广泛关注,是当前绿色化学研究的热点之一。因此,含离子液体体系热力学性质的测定和模型化研究具有重要的理论意义和实际应用价值。论文选取典型的咪唑基离子液体[BMIM][BF4]和[BMIM][PF6]为主要研究对象,测定并研究了离子液体与有机化合物混合体系的基础热力学性质。首先自行设计了一套用于测定高温带压液体密度的实验装置,并用该密度计测定了离子液体[BMIM][BF4]-乙腈, [BMIM][PF6]-乙腈,[BMIM][BF4]-苯,[BMIM][PF6]-苯, [BMIM][BF4]-乙醇五个二元体系不同组成下高温带压下的密度,计算得出了每个体系的超额摩尔体积,用方程对密度进行了回归,得到了相应的回归参数。设计并建立了一套用于测定高压流体黏度的实验装置,用水对该装置进行了体积校正,并测定了标准油的黏度数据,对该设备进行了标定和检验。离子液体的密度是非常重要的基础数据,对离子液体的应用有重要的价值,但由于离子液体种类繁多、密度数据不够全面,使其应用受到局限。本论文系统收集了文献中66种咪唑基离子液体共4784个密度数据点,选择了33个基本基团建立了一个可用于预测离子液体密度的新的热力学模型,该模型以基团贡献法为基础,考虑了基团间相互作用的影响。选择其中的63种离子液体的实验数据进行了拟合,得到了模型参数和基团贡献值,整体的平均相对偏差为0.73%。以此模型估算未参加回归的三种离子液体[BMIM][BF4],[HMIM][NTf2],[EMIM][DEP]的密度,得出的平均相对偏差分别是: 0.67%,0.66%和0.65%。此外,还用此模型对论文中[BMIM][BF4]和[BMIM][PF6]的实验数据进行了估算,平均相对偏差分别是0.83%和0.39%。由此说明,该模型可以很好地用于估算咪唑基离子液体的密度。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
前言  7-8
第一章 文献综述  8-23
  1.1 离子液体  8-15
    1.1.1 离子液体的定义及分类  8-10
    1.1.2 离子液体的性质  10-12
    1.1.3 离子液体的合成  12-13
    1.1.4 离子液体的应用  13-15
  1.2 液体密度的测定与关联  15-17
    1.2.1 液体密度的定义  15
    1.2.2 液体密度的测定方法  15-16
    1.2.3 液体密度的关联与计算方法  16-17
  1.3 液体黏度的测定方法及关联估算  17-20
    1.3.1 液体黏度的定义  17
    1.3.2 液体黏度的测定方法  17-19
    1.3.3 黏度数据的关联  19-20
  1.4 离子液体QSPR 的模型研究  20-22
  1.5 本课题的主要研究内容  22-23
第二章 带压下液体密度的测定与关联  23-53
  2.1 实验部分  23-28
    2.1.1 实验装置说明及测量仪表  23-24
    2.1.2 实验装置的尺寸确定  24-25
    2.1.3 毛细管的标定  25-27
    2.1.4 实验操作步骤  27-28
    2.1.5 实验数据处理  28
  2.2 实验药品与溶液配制  28-29
  2.3 密度测量  29-31
  2.4 测定结果及讨论  31-52
    2.4.1 密度测量结果  31-41
    2.4.2 超额摩尔体积的计算  41-49
    2.4.3 密度数据的回归  49-52
  2.5 本章小结  52-53
第三章 高温带压下黏度的测定与关联  53-63
  3.1 实验装置及测量仪表  53-55
  3.2 实验药品及溶液配置  55
  3.3 实验操作步骤  55-56
  3.4 数据处理  56-57
  3.5 体积的标定  57-60
  3.6 实验装置的检验  60-63
第四章 基团贡献法计算离子液体密度  63-70
  4.1 概述  63-64
  4.2 模型的建立  64-67
  4.3 模型的检验  67-69
  4.4 本章小结  69-70
第五章 结论  70-71
参考文献  71-77
发表论文及参加科研情况说明  77-78
致谢  78

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