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不同有机溶剂对离子液体密度、表面张力和导热系数的影响
来源：东北电力大学 浏览 1016 次 发布时间:2024-09-10
离子液体作为一种新型绿色溶剂，具有无色透明、无味、导电率高和良好的化学稳定性等优点。但是，离子液体具有较高的粘度，限制了其在工业上的广泛的应用，而加入有机溶剂可以降低离子液体本身的粘度。目前，离子液体热物性数据稀少，所以本文测量了离子液体及其与有机溶剂混合物的密度、表面张力和离子液体二元体系导热系数，并计算了相关热力学性质，研究了不同有机溶剂的存在对离子液体密度、表面张力和导热系数的影响，为离子液体在工业领域的应用提供了重要参考。
本文主要研究为:首先，通过U型管振荡法测量了9种离子液体及其与有机溶剂混合物在常压下和温度293.15K-363.15K范围内的密度，并将测量的9种离子液体及其与有机溶剂混合物的实验值进行关联，得到其密度计算式。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的实验值和关联式计算值最大相对偏差分别为-0.018%、-0.005%、-0.017%、-0.020%、-0.008%、-0.018%、-0.022%、0.008%、-0.043%，平均绝对偏差分别为0.008%、0.003%、0.007%、0.009%、0.002%、0.008%、0.010%、0.006%、0.011%。然后，通过毛细上升法测量了上述9种离子液体及其与有机溶剂混合物在常压下293.15K-333.15K温度范围下的表面张力，并将实验数据相关联，得到其表面张力计算式。
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的实验值和关联式计算值最大相对偏差分别为0.21%、0.18%、-0.12%、0.57%、0.09%、-0.09%、-0.36%、0.13%、0.18%，平均绝对偏差分别为0.12%、0.09%、0.07%、0.27%、0.05%、0.05%、0.16%、0.07%、0.1%。
最后，通过瞬态热线法实验测量了上述6种离子液体二元体系[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温度范围下的导热系数。并将实验数据相关联，得到其导热系数计算式。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的最大相对偏差分别为0.13%、0.03%、-0.03%、0.12%、0.14%、-0.05%，平均绝对偏差分别为0.03%、0.02%、0.02%、0.07%、0.08%、0.03%。