论文部分内容阅读
离子液体又称室温离子液体或室温熔融盐,是在室温或室温附近温度下完全由离子组成的物质。由于离子液体具有蒸汽压低、熔点低、电化学窗口宽、不易挥发、无污染、易合成、性能可调等独特的理化性能,所以,关于它的研究和应用得到了世界研究人员的广泛关注。离子液体在绿色催化、绿色溶剂、绿色合成、萃取等有诸多方面的应用,离子液体物理化学性质的研究可为其应用提供了重要依据,是相关工业发展和开发的重要基础。目前离子液体的一个重要发展方向是建立有关物理性质或化学性质的数据库,以便更好地了解离子液体的性能及对其进行改进,从而更好地应用离子液体的功能,随着离子液体应用研究的深入,已经开展了相应的基础物性研究,包括其密度、相平衡、无限稀释活度系数、表观摩尔体积、粘度、电导率、折光率等,然而对于离子液体与其它溶剂混合的二元溶液的物理化学性质研究报道还比较少,所以本篇论文以[Cnmim][Ac](n=3,4,5,6)、[CnPy][NO3](n=3,6)六种离子液体的水溶液为研究对象,以其物化性质中的体积性质为研究主体,完成了以下工作:用中和法合成了[Cnmim][Ac](n=3,4,5,6)、[CnPy][NO3](n=3,6)六种离子液体,并用核磁共振(1H NMR)和差式量热扫描仪(DSC)对其进行表征。由于离子液体的纯度对其物理化学性质有很大的影响,所以实验前测定了离子液体的含水量,测量结果均小于0.5%。然后配制了浓度范围在0.05000-3.0000 mol.kg-1的[Cnmim][Ac](n=3,4,5,6)、[CnPy][NO3](n=3,6)六种离子液体的水溶液,在283.15-323.15 K温度范围内,测定了 0.05000-3.0000 mol kg-1浓度下的六种离子液体水溶液的密度,计算了不同温度下不同浓度的溶液热膨胀系数α,表观摩尔体积φVB和溶质的表观摩尔膨胀率φE;另外还计算了无限稀释的表观摩尔体积Vb0,然后将得到的溶液热膨胀系数α与温度和浓度的变化进行了讨论,并将得到的表观摩尔膨胀率φE与通过Harned-Owen方程计算的结果φE(cal.)进行了比较,两者计算结果能够很好一致;另外,本文还根据pitzer方程获得了无限稀释的偏摩尔体积Vh0和pitzer方程的参数,βMX(0)V,βMX(1)V和CMXV,将先后得到稀释的表现摩尔体积Vφ0与无限稀释的偏摩尔体积VB0进行了对比,两者计算结果能够很好一致。