《離子液體水溶液的下臨界溶解溫度相行為研究》是依託河南師範大學，由趙玉靈擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：離子液體水溶液的下臨界溶解溫度相行為研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙玉靈
- 依託單位：河南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，已發現極少數離子液體的水溶液在室溫附近表現出下臨界溶解溫度(LCST)的相行為，有效地調控這種溫度回響特性，對於拓展離子液體在催化、分離、納米材料製備等領域的套用具有重要意義。但是，關於離子液體水溶液的LCST相行為的作用機制及調控規律仍不清楚，這在很大程度上限制了這類離子液體的發展與套用。本項目擬在設計、合成離子液體的基礎上，將相平衡等熱力學方法與動態光散射、IR、NMR等譜學技術及分子模擬方法相結合，深入系統地研究陽離子的結構、陰離子的種類、官能團的特性對離子液體水溶液微觀結構和LCST相行為的影響規律，建立離子液體溶液微觀結構-LCST相行為之間的構效關係；從分子/原子水平上揭示離子液體與水分子相互作用的本質，確定產生LCST特殊相行為的主要驅動力，闡明離子液體LCST特殊相行為的微觀形成機理，為離子液體在萃取分離及催化等方面的套用提供科學依據。
結題摘要
目前僅有少數離子液體被發現在水中表現出下臨界溶解溫度(LCST)的相行為，有效地調控這種溫度回響特性，對於拓展離子液體在催化、分離、納米材料製備等領域的套用具有重要意義。本項目設計、合成了一系列具有LCST的咪唑類、膦類、胺類和膽鹼類等4類離子液體，較系統地研究了陽離子結構、陰離子種類、官能團的特性等因素對離子液體溶液的微觀結構及相行為的影響規律。在實驗結果的基礎上，採用分子模擬和譜學的方法研究了離子液體陰陽離子之間的相互作用及LCST相行為形成機理，揭示了陰離子與水的氫鍵相互作用是產生LCST相行為的主要驅動力。根據微觀作用機制，我們又設計了一系列具有LCST的混合離子液體體系，並進行了實驗驗證。此外，我們還初步探索了功能化離子液體作為溶劑在CO2轉化方面的套用。 綜上所述，本項目的開展，建立了離子液體溶液微觀結構-LCST相行為之間的構效關係，為離子液體在分離及催化等方面的套用提供了科學的指導。
