《離子液體預處理生物質中液液相平衡的實驗與理論研究》是依託西安交通大學，由楊富鑫擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：離子液體預處理生物質中液液相平衡的實驗與理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊富鑫
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在第二代生物乙醇製備中，利用離子液體混合非質子極性溶劑預處理生物質，可有效提高產率。為了降低離子液體帶來的高成本，採用無機鹽與含溶劑離子液體形成雙水相體系的方法，對離子液體進行分離回收。準確、可靠的相平衡數據是開展離子液體回收利用理論研究和工程實踐的基礎。本項目將圍繞四元雙水相體系的液液相平衡展開實驗和理論方面的研究。實驗方面，研製一套新的液液相平衡實驗系統（測量壓力：常壓，溫度範圍：293.15-353.15 K），巨觀上獲得四元相平衡的實驗數據及相平衡體系中各相的物理化學性質（如黏度、密度、pH值等），微觀上獲得各相的顯微圖及譜圖；從巨觀和微觀上分析各因素對相行為的影響規律，進而最佳化反應條件，提高離子液體的回收率。理論方面，基於實驗數據及微觀分析，修正e-NRTL模型以適用於含離子液體的四元體系。本項目的開展為離子液體的回收利用提供基礎的相平衡數據，為四元體系相行為的理解提供理論指導。
結題摘要
離子液體被視為新型的綠色溶劑，在生物能源、有機合成、材料製備、催化與分離等領域得到了廣泛的研究。本項目主要的研究內容及結果如下：（1）建立了三元體系相平衡分子熱力學模型，混合物中含有締合作用成分及溶劑化作用成分，即形成配位化合物，利用模型計算了氮氣在丙酮和氯仿混合物的溶解度，考慮亨利常數的不確定性，計算值與實驗數值的平均相對偏差為3.35%，吻合良好；（2）改進了毛細管黏度計，藉助紅外光譜儀，從巨觀和微觀上，研究了溶劑對降低離子液體黏度的影響規律；（3）基於收集的166種離子液體熱物性數據，建立了基於修正的自由體積理論的離子液體黏度模型，最大偏差在4.01%內、相對偏差的絕對平均值在1.54%內；（4）在實驗室條件下，製備38-46%的濃鹽酸，並利用濃鹽酸對生物質進行處理，效果理想。
