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不同有機溶劑對離子液體密度、表面張力和導熱系數的影響
來源：東北電力大學 瀏覽 855 次 發布時間:2024-09-10
離子液體作為一種新型綠色溶劑，具有無色透明、無味、導電率高和良好的化學穩定性等優點。但是，離子液體具有較高的粘度，限制了其在工業上的廣泛的應用，而加入有機溶劑可以降低離子液體本身的粘度。目前，離子液體熱物性數據稀少，所以本文測量了離子液體及其與有機溶劑混合物的密度、表面張力和離子液體二元體系導熱系數，并計算了相關熱力學性質，研究了不同有機溶劑的存在對離子液體密度、表面張力和導熱系數的影響，為離子液體在工業領域的應用提供了重要參考。
本文主要研究為:首先，通過U型管振蕩法測量了9種離子液體及其與有機溶劑混合物在常壓下和溫度293.15K-363.15K范圍內的密度，并將測量的9種離子液體及其與有機溶劑混合物的實驗值進行關聯，得到其密度計算式。其中[BMIM][PF_6]、[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的實驗值和關聯式計算值最大相對偏差分別為-0.018%、-0.005%、-0.017%、-0.020%、-0.008%、-0.018%、-0.022%、0.008%、-0.043%，平均絕對偏差分別為0.008%、0.003%、0.007%、0.009%、0.002%、0.008%、0.010%、0.006%、0.011%。然后，通過毛細上升法測量了上述9種離子液體及其與有機溶劑混合物在常壓下293.15K-333.15K溫度范圍下的表面張力，并將實驗數據相關聯，得到其表面張力計算式。
其中[BMIM][PF_6]、[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的實驗值和關聯式計算值最大相對偏差分別為0.21%、0.18%、-0.12%、0.57%、0.09%、-0.09%、-0.36%、0.13%、0.18%，平均絕對偏差分別為0.12%、0.09%、0.07%、0.27%、0.05%、0.05%、0.16%、0.07%、0.1%。
最后，通過瞬態熱線法實驗測量了上述6種離子液體二元體系[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC在0.1MPa-12MPa、293.15K-373.15K溫度范圍下的導熱系數。并將實驗數據相關聯，得到其導熱系數計算式。其中[BMIM][PF_6]-ACN、[BMIM][PF_6]-PC、[BMIM][BF_4]-ACN、[BMIM][BF_4]-PC、[EMIM][BF_4]-ACN、[EMIM][BF_4]-PC的最大相對偏差分別為0.13%、0.03%、-0.03%、0.12%、0.14%、-0.05%，平均絕對偏差分別為0.03%、0.02%、0.02%、0.07%、0.08%、0.03%。