低共熔溶剂特性及在分离过程中的应用.pdf

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1、2{){4现代化置褥拣蓖4期·42·0t嘲《em趣㈡v2∞簿4低共熔溶剂特性及在分离过程中的应用郭武杰，陈钢，吴卫泽，王莉萍，靳志伟(1．山西省国新能源发展集团有限公司，山西太原030006；2．北京化工大学化学工程学院，北京100029)摘要：与传统有机溶剂和离子液体相比，低共熔溶剂具有低熔点、低成本、低毒性、易制备、能再生、可生物降解等优点，为其在分离提纯过程中的应用提供了较大的空间。主要综述了低共熔溶剂的熔点特性，以及在分离酸性气体、醇类、酚类、芳烃等领域的应用。关键词：低共熔溶剂；熔点；分离应用中图分类号：TQO28文献标志码：A文章编号：0253—4

2、320(2014)04—0042—04SpecialpropertyandapplicationofdeepeutecticsolventsinseparationpreocessGUOWu-jie，CHEN，WU耽—ze，ⅣGLi-ping，t，，Ⅳ一wei(1．ShanxiProvincialGuoxinEnergyDevelopmentGropeCo．，Ltd．，Taiyuan030006，China；2．DepartmentofChemicalEngineering，BejingUniversityofChemicalTechnology，Beijin

3、g100029，China)Abstract：Comparedwithtraditionalorganicsolventsandionicliquids，DESsarebeingusedinresearchaswellasinindustrybecausetheymeetdifferentcriteriasuchaslowfreezingpoints，lowcost，non—toxicity，easypreparation，recyclabilityandbiodegradability．AnexpositionofthefreezingpointsofDES

4、saswellassomeofthemostrecentapplicationsofDESsintheseparationofacidgas，alcohols，phenols，aromatichydrocarbons，andSOon，areintroducedinthisarticle．Keywords：deepeutecticsolvents；freezingpoints；separation原料或产品的分离过程是化学工业中一个非常压、可再生的特点，这为其在化工分离领域的应用奠重要的单元操作，过去几十年，离子液体作为一种特定了基础。本文中综述了低共熔溶剂的熔

5、点特性以殊溶剂在分离领域受到了科研工作者的普遍青及在酸性气体、醇类、酚类、芳烃等分离领域的应用，睐⋯。2003年，Abbott等发现氯化胆碱和酰胺类并对低共熔溶剂未来在分离过程中的应用进行了化合物形成的液体具有特殊的溶剂性质，首次提出展望。了低共熔混合物(eutecticmixtures)的概念，开辟了1低共熔溶剂的熔点低共熔溶剂应用的先河。后来，研究者发现一系列有机盐均可以与羧酸、酰胺、醇等氢键供体形成低共低熔点是低共熔溶剂的一个显明物理特性。低熔}昆合物I4J，发展并逐步形成了低共熔溶剂(deep共熔溶剂的熔点大多低于100~(2[2,91，表1列举了部e

6、utecticsolvents)的概念。目前，低共熔溶剂的概念分氢键供体与有机盐形成低共熔溶剂的熔点。从表已经得到世界各国学者的普遍认可，成为化工领域1中可以看出，与纯物质相比低共熔溶剂的熔点降研究的热点课题之一。低了很多。低共熔溶剂的熔点与氢键供体和氢键受低共熔溶剂作为一种新型的溶剂，其物化性质体的分子结构、电荷分布以及它们之间作用力的大和应用范围有了深入的发展J。2009年底与低小密切相关¨“J。一般而言，氢键供体和氢键受体共熔溶剂有关的文献总计29篇，到2012年关于低问的作用力越强，对它们晶体结构破坏的力度就越共熔溶剂报道的文献就达到了108篇，按照这

7、样大，熔点降低程度就会越大。低的熔点不仅有利于的增长速度，2013年与低共熔溶剂有关的文献将突分离过程中介质的传输，还拓宽了分离过程的操作破200篇，超过过去数年总和。这些文献着重介绍温度范围。但是，目前文献仅局限于低共熔溶剂熔了低共熔溶剂的密度、黏度、电导率和折光率等物理点数据的报道，缺乏对低共熔溶剂的熔点数据预测性质，以及在电化学、材料、能源、有机合成等领域的的研究。通过专业的分子模拟和计算软件，有望对应用J。低共熔溶剂具有低熔点、低成本、低蒸汽低共熔溶剂的熔点进行预测，为低共熔溶剂的结构收稿日期：2013—11—07；修回日期：2014—02—08基金项

8、目：国家重点基础研究发展计划(2011