表面活性離子液體的合成及表面活性劑的合成

表面活性離子液體的合成及表面活性劑的合成

在本工作中，使用離子液體特征，將地表活動的橫向團(tuán)引入離子液體，并將其合成新的表面活動的離子液體，以具有離子液體和表面活性劑的雙重功能特性，并將其用作促進(jìn)劑。1實驗部分1.1化學(xué)試劑與儀器1-甲基咪唑:AR,鹽城市百益化工有限公司;六亞甲基亞胺:CP,江蘇射陽化工廠;1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯:AR,蘇州新區(qū)貝克精細(xì)化學(xué)品有限公司;十二烷基苯磺酸:CP,石家莊海森化工有限公司;哌啶、甲苯、乙酸乙酯、乙醚、甲醇:AR,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;COBruker公司AvanceⅢ型500MHz核磁共振波譜儀;島津公司FTIR-8400S型傅里葉變換紅外光譜儀;EAI公司CE-440型有機(jī)元素分析儀;TA公司SDT-Q600型熱重示差掃描量熱儀;上海方瑞儀器有限公司QBZY-1型全自動表面張力儀。1.2表面活性離子液體的合成將1,3-丙烷磺酸內(nèi)酯溶于甲苯,攪拌下滴加等物質(zhì)的量的六亞甲基亞胺,滴畢于70℃下反應(yīng)2h,過濾,濾餅用乙酸乙酯洗滌3次,100℃下干燥8h,得白色固體內(nèi)鎓鹽;將內(nèi)鎓鹽溶于水中,室溫下滴加等物質(zhì)的量的十二烷基苯磺酸,80℃下反應(yīng)8h,產(chǎn)物在75℃下減壓蒸餾除水,所得黏稠液體用乙醚和甲醇洗滌3次,再次減壓蒸餾后,50℃下真空干燥至恒重,得表面活性離子液體1-(3-磺酸基)丙基六亞甲基亞胺十二烷基苯磺酸([HMIPS]DBSA)。用哌啶或1-甲基咪唑代替六亞甲基亞胺,采用上述方法分別合成出1-(3-磺酸基)丙基哌啶十二烷基苯磺酸([PPS]DBSA)和1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑十二烷基苯磺酸([MIMPS]DBSA),其反應(yīng)過程見式(1)~(2)。將制備的表面活性離子液體分別配成質(zhì)量濃度為100,300,500,700,900mg/L的溶液,用表面張力儀測量不同溫度下的表面張力。1.3co集合CO考察表面活性離子液體對CO2結(jié)果與討論2.1表面活動性離子液體結(jié)構(gòu)的性能[HMIPS]DBSA的[PPS]DBSA的[MIMPS]DBSA的2.2[mimps]dbsa的熱穩(wěn)定性3種表面活性離子液體的TG曲線見圖3。由圖3可看出,[HMIPS]DBSA,[PPS]DBSA,[MIMPS]DBSA的起始分解溫度分別為286.7,304.8,307.6℃,表明[MIMPS]DBSA的熱穩(wěn)定性最高,這是由于[MIMPS]DBSA分子中的咪唑環(huán)含有共軛的大π鍵。另外,[PPS]DBSA比[HMIPS]·DBSA的熱穩(wěn)定性高,這是由于哌啶的六元環(huán)結(jié)構(gòu)比六亞甲基亞胺的七元環(huán)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所致。2.3溫度和質(zhì)量濃度對表面張力的影響不同質(zhì)量濃度的表面活性離子液體溶液的表面張力見圖4。由圖4可知,表面活性離子液體的加入有效降低了液體的表面張力,當(dāng)表面活性離子液體的質(zhì)量濃度低于100mg/L時,在2~10℃內(nèi),溫度對表面張力的影響不大,質(zhì)量濃度在100~700mg/L時,隨溫度的升高表面張力明顯下降。質(zhì)量濃度大于700mg/L時,表面張力隨質(zhì)量濃度的增加變化不大。在10℃和700mg/L時,[HMIPS]·DBSA,[PPS]DBSA,[MIMPS]DBSA溶液的表面張力分別為33.6,32.8,36.1mN/m,與純水的表面張力(73.2mN/m)相比,降幅超過50%,與同條件下的十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)溶液的表面張力(34.4mN/m)相差不大,表明合成的離子液體具有表面活性,是一種表面活性離子液體。2.4離子液體處理與co表面活性離子液體對CO2.5離子液體處理與co在4℃下考察了[HMIPS]DBSA,[PPS]·DBSA,[MIMPS]DBSA在最佳質(zhì)量濃度下對CO2.6表面活性離子液體促進(jìn)co對于[HMIPS]DBSA,[PPS]DBSA,[MIMPS]DBSA,因為引入具有表面活性的十二烷基苯磺酸根陰離子,使它們具有表面活性劑的功能,降低了溶液的表面張力,有利于CO3s[mimps]dbsa1)合成出3種表面活性離子液體[HMIPS]·DBSA,[PPS]DBSA,