本文關(guān)鍵詞：咪唑類(lèi)離子液體在若干分離過(guò)程中的作用機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液/液萃取與共沸分離是化學(xué)工業(yè)中常用并且非常重要的分離方法。傳統(tǒng)液/液萃取多采用揮發(fā)性有機(jī)溶劑作萃取劑，這類(lèi)萃取劑大多易燃且對(duì)環(huán)境有害，迫切需要尋找新型替代品；典型的萃取精餾體系一般以固態(tài)無(wú)機(jī)鹽作為夾帶劑改變共沸組成，除了固體鹽難溶于共沸組分之外，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中管道堵塞、設(shè)備腐蝕、回收困難等問(wèn)題都亟待解決。離子液體，作為由陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的室溫熔鹽，具有極性可調(diào)、不易燃、難揮發(fā)等特殊物理化學(xué)性質(zhì)，在取代傳統(tǒng)的萃取劑和夾帶劑方面取得了良好的效果并展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。但是，關(guān)于離子液體作為萃取劑和夾帶劑的作用機(jī)理尚缺乏系統(tǒng)研究，使得進(jìn)一步設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)高效的離子液體受到限制。 本文采用核磁共振光譜、紅外光譜等譜學(xué)手段與密度泛函理論計(jì)算相結(jié)合的方法，研究了離子液體作為萃取劑從水溶液中分離苯衍生物分子，作為夾帶劑分離甲醇-丙酮共沸體系的作用機(jī)理。作為國(guó)家自然科學(xué)基金(21003039)和高校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金(20104104120002)資助的一部分，主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.利用核磁共振氫譜、碳譜和衰減全反射紅外光譜與密度泛函理論相結(jié)合的方法，以四種取代苯為萃取目標(biāo)物，分析了最常用作萃取劑的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽與它們的相互作用；計(jì)算優(yōu)化了離子液體與目標(biāo)物的空間結(jié)構(gòu)；利用分子中原子理論對(duì)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽與不同取代苯相互作用強(qiáng)弱及離子液體對(duì)苯環(huán)芳香性的影響；提出離子液體萃取苯衍生物分子的作用機(jī)理。 2.以中、遠(yuǎn)紅外光譜(4000-100cm-1)、拉曼光譜(3500-100cm-1)與密度泛函理論計(jì)算相結(jié)合的方法，研究了1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)與振動(dòng)頻率。在實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品紅外與拉曼光譜的基礎(chǔ)上，對(duì)該分子的振動(dòng)頻率進(jìn)行詳細(xì)歸屬。從電子云密度差的角度分析該離子液體生成前后陰陽(yáng)離子電子云分布的變化。利用分子中原子理論對(duì)1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽陰陽(yáng)離子間相互作用進(jìn)行了分析。 3.利用核磁共振氫譜、碳譜和衰減全反射紅外光譜與密度泛函理論相結(jié)合的方法，研究了1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽離子液體作為夾帶劑在丙酮-甲醇共沸體系中的鹽效應(yīng)；采用分子中原子理論和自然鍵軌道理論分析離子液體與共沸組分間的相互作用，，提出了離子液體作為夾帶劑的作用機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 苯衍生物 甲醇 丙酮 相互作用 核磁共振 衰減全反射紅外光譜 量子化學(xué)計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：O645.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 離子液體概述11-16
• 1.1.1 離子液體的發(fā)展11-12
• 1.1.2 離子液體的合成12-15
• 1.1.3 離子液體的性質(zhì)15-16
• 1.2 離子液體在分離過(guò)程中的應(yīng)用16-18
• 1.2.1 離子液體在液/液萃取方面的應(yīng)用16-17
• 1.2.2 離子液體在共沸體系分離中的應(yīng)用17-18
• 1.3 譜學(xué)技術(shù)應(yīng)用于離子液體相互作用的研究進(jìn)展18-20
• 1.3.1 核磁共振光譜及其在離子液體研究中的應(yīng)用18-19
• 1.3.2 紅外光譜及其在離子液體研究中的應(yīng)用19-20
• 1.4 分子間相互作用的量子化學(xué)計(jì)算方法20-22
• 1.4.1 量子化學(xué)計(jì)算方法概述20
• 1.4.2 分子間相互作用分析方法概述20-22
• 1.5 本文的研究動(dòng)機(jī)和主要內(nèi)容22-25
• 第二章 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽離子液體萃取苯衍生物的作用機(jī)理研究25-53
• 2.1 引言25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)與量子化學(xué)計(jì)算26-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑26
• 2.2.2 核磁光譜和紅外光譜測(cè)定26-27
• 2.2.3 量子化學(xué)計(jì)算部分27
• 2.3 結(jié)果與討論27-49
• 2.3.1 [Bmim][PF_6]及苯衍生物分子的密度泛函研究27-32
• 2.3.2 [Bmim][PF_6]與苯衍生物相互作用核磁共振(NMR)研究32-43
• 2.3.3 [Bmim][PF_6]與苯衍生物相互作用的量子化學(xué)研究43-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 附錄50-53
• 第三章 1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽結(jié)構(gòu)的量子化學(xué)研究53-67
• 3.1 引言53-54
• 3.2 實(shí)驗(yàn)及量子化學(xué)計(jì)算54-55
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑54
• 3.2.2 離子液體[Emim][DCA]合成54-55
• 3.2.3 紅外、拉曼光譜測(cè)定55
• 3.2.4 量子化學(xué)計(jì)算部分55
• 3.3 結(jié)果與討論55-65
• 3.3.1 [Emim][DCA]的結(jié)構(gòu)55-58
• 3.3.2 [Emim][DCA]的靜電勢(shì)分析58-60
• 3.3.3 [Emim][DCA]的 AIM 分析60-61
• 3.3.4 [Emim][DCA]的振動(dòng)歸屬61-65
• 3.4 本章小結(jié)65-67
• 第四章 [Emim][DCA]用于共沸分離過(guò)程的作用機(jī)理研究67-81
• 4.1 引言67-68
• 4.2 實(shí)驗(yàn)及量子化學(xué)計(jì)算68
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑68
• 4.2.2 核磁、紅外光譜測(cè)定68
• 4.2.3 量子化學(xué)計(jì)算部分68
• 4.3 結(jié)果與討論68-78
• 4.3.1 [Emim][DCA]與甲醇、丙酮相互作用的核磁共振光譜(NMR)研究68-71
• 4.3.2 [Emim][DCA]與甲醇、丙酮相互作用的 ATR-IR 光譜研究71-74
• 4.3.3 [Emim][DCA]與甲醇、丙酮相互作用的電子密度74-76
• 4.3.4 [Emim][DCA]與甲醇、丙酮相互作用的分子中原子理論分析76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 附錄79-81
• 第五章 結(jié)論與展望81-83
• 參考文獻(xiàn)83-93
• 致謝93-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄94-95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：486390