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得益于阴阳离子的可修饰性,通过灵活设计,功能化离子液体得以制备。利用醚基以其对低粘度和高电导率的独特贡献,以及氨基酸可生物降解等优势,合成了多种醚基氨基酸功能化离子液体1-烷基-3-甲基咪唑苏氨酸盐[CnMim][Thr](n=2-6)、1-(2-烷氧基乙基)-3-甲基咪唑氯盐[CnOC2Mim][Cl](n=1,2)、1-(2-烷氧基乙基)-3-甲基咪唑苏氨酸盐[CnOC2Mim][Thr](n=1,2)、1-(2-烷氧基乙基)-3-甲基咪唑丙氨酸盐[CnOC2Mim][Ala](n=1,2)、1-(2-烷氧基乙基)-3-甲基咪唑溴盐[CnOC2Mim][Br](n=1,2)和1-(2-烷氧基乙基)-3-甲基咪唑甘氨酸盐[CnOC2Mim][Gly](n=1,2)。分别采用1H NMR、13C NMR、TG和元素分析对上述离子液体进行了表征,通过分析确定为目标产物并且纯度均大于99%,符合物化性质测定要求。在不同温度范围内测量了离子液体[CnMim][Thr](n=2-6)、[CnOC2Mim][Cl](n=1,2)、[C2OC2Mim][Br]、[CnOC2Mim][Thr](n=1,2)、[CnOC2Mim][Ala](n=1,2)、[CnOC2Mim][Gly](n=1,2)的密度、表面张力、折光率和粘度性质数据。在此基础上,计算和讨论了上述离子液体体积性质中亚甲基基团和醚氧原子对分子体积、标准熵和晶格能的贡献,以及表面性质和极化性质中的表面熵、表面能、声速、热膨胀系数、摩尔极化度和摩尔极化率的变化规律;此外,依据Eyring粘度方程和热力学方程计算了不同温度下离子液体粘滞流动活化Gibbs自由能ΔG≠、粘滞流动活化焓ΔH≠和粘滞流动活化熵ΔS≠,判断了离子液体粘滞流动的阻力主要来源于焓效应。将摩尔表面Gibbs自由能的定义式代入到Lorentz–Lorenz方程中,预测了离子液体的表面张力,并且预测值与实验值具有高度相关性。此外,结合离子液体的蒸发焓与Glasser’s晶格能理论,应用热力学循环提出了预测离子液体在气相中离子对缔合焓的方法,有助深入理解离子液体中阴阳离子间的作用模式。更为重要的是,提出了预测离子液体液相和气相的热容差ΔlgC0p,m的半经验方法,与传统Verevkin方法的计算结果和离子液体的ΔlgC0p,m经验值(-110 J·K-1·mol-1)相比,数量级基本一致。提出了离子液体的极性系数P,并将其应用到分子液体,结果发现极性系数P值变化趋势与介电常数值变化趋势呈正相关,说明极性系数P值不仅可以作为离子液体的极性标度,还可作为分子液体极性标度,从而表现出优异的普适性。将摩尔表面Gibbs自由能与传统的E?tv?s经验方程相结合,得到摩尔表面熵。该热力学函数可用于表征离子液体极性,具体地,摩尔表面熵越大离子液体表面秩序性越差,而表面秩序性是决定离子液体极性的重要因素,从而实现摩尔表面熵与离子液体极性之间的紧密连接。这种创新的离子液体极性表征途径,具有较高的学术价值。在系统研究基础上,进一步考察了离子液体在萃取氧化脱硫中的应用。基于离子液体的结构稳定性以及对噻吩类硫化物较高的选择性,考察了离子液体[C2OC2Mim][Thr]、[C2OC2Mim][Gly]以及[C2OC2Mim][Cl]作为萃取剂对模型油中含硫底物的脱除效率。结果表明,这三种离子液体对DBT具有优异的单次萃取脱硫效率(52-56%),较常规离子液体(15-20%)表现出更为优异的脱硫能力。通过优化实验参数确定了脱硫的最佳操作条件:萃取剂用量为3 mL、催化剂用量为0.05 g、氧硫比为4和温度为55°C。在最优条件下对DBT的脱硫率达到100%。进一步对燃油中两种常见的硫化物进行了对比脱硫,脱硫体系表现出了优异的脱硫效果,为离子液体的进一步工业化应用奠定了基础。