Ionische vloeistoffen
Rijke ervaring
Met tientallen jaren ervaring in het onderzoeken, produceren en op de markt brengen van organische chemicaliën zijn we uitgegroeid tot een wereldwijde leverancier van chemisch onderzoek, ontwikkeling en productie.
Professioneel team
Genie Chemical beschikt over een zeer bekwaam R&D-team van meer dan 200 mensen.
One-stopservice
Kwaliteitsinspectie, productiecontrole en after{0}}service, die one-service bieden.
QC
Het bedrijf heeft de ISO 9001-certificering behaald en heeft een speciaal testcentrum opgezet om strenge kwaliteitscontrolenormen in alle fasen van het productieproces te implementeren. Kwaliteitsinspecteurs houden nauwlettend toezicht op het productieproces van elk product om de kwaliteit van het chemische eindproduct te garanderen.
Wat zijn ionische vloeistoffen
Ionische vloeistoffen verwijzen naar ionische verbindingen in vloeibare toestand, of ionische verbindingen waarvan het smeltpunt lager is dan een bepaalde temperatuur. Gewone vloeistoffen, zoals water en benzine, bestaan voornamelijk uit elektrisch neutrale moleculen; maar ionische vloeistoffen bestaan voornamelijk uit geladen ionen en kortlevende ionenparen. Ionische vloeistoffen hebben veel potentiële toepassingen; het zijn uitstekende oplosmiddelen en kunnen werken als ioniserende soorten. Vooral vloeibare zouten bij kamertemperatuur zijn van groot belang voor batterijtoepassingen.
Voordelen van ionische vloeistoffen
De materialen met de hoogste geleidbaarheid, 1-ethyl-3-methylimi-dazoliumthiocyanaat en dicyaanamide, vertoonden de laagste elektrochemische stabiliteit. Niettemin zijn deze materialen goede kandidaten voor gebruik in elke toepassing waarbij een hoge geleidbaarheid gecombineerd met thermische stabiliteit en niet-vluchtigheid noodzakelijk is, bijvoorbeeld 1-dodecyl-3-methylimidazoliumjodide (productnr. . 18289) in kleurstofgevoelige zonnecellen.
De elektrochemisch meest stabiele materialen met vergelijkbare kleine geleidbaarheid (N-butyl-N-methylpyrrolidinium bis(trifluormethyl-sulfonyl)imide (productnr.. 40963), triethylsulfoniumbis(trifluormethyl-sulfonyl)imide (productnr.. 08748), en N-methyl-N-trioctylammoniumbis(trifluormethylsulfonyl)imide (productnr.. 00797). Deze materialen zijn goede elektrolyten voor gebruik in batterijen,3 brandstofcellen,4 metaalafzetting5 en de elektrochemische synthese van nano-deeltjes.6
Voor toepassingen waarbij geleidbaarheid en elektrochemische stabiliteit nodig zijn (bijvoorbeeld supercondensatoren7 of sensoren8), zijn op imidazolium-gebaseerde ionische vloeistoffen met stabiele anionen (bijvoorbeeld tetrafluorboraat of trifluormethylsulfonaat) de materialen bij uitstek.
Soorten ionische vloeistoffen
Ionische vloeistoffen op kamertemperatuur (RTIL's)
Ionische vloeistoffen op kamertemperatuur (RTIL's) bestaan uit omvangrijke en asymmetrische organische kationen zoals 1-alkyl-3-methylimidazolium, 1-alkylpyridinium, N-methyl-N-alkylpyrrolidinium en ammoniumionen. Fosfoniumkationen komen minder vaak voor, maar bieden enkele gunstige eigenschappen. Er wordt een breed scala aan anionen gebruikt, variërend van eenvoudige halogeniden, die over het algemeen hoge smeltpunten hebben, tot anorganische anionen zoals tetrafluorboraat en hexafluorfosfaat, en tot grote organische anionen zoals bistriflimide, triflaat of tosylaat.
Ionische vloeistoffen bij lage temperatuur (lager dan 130 K)
Ionische vloeistoffen met een lage temperatuur (onder 130 K) zijn voorgesteld als de vloeibare basis voor een draaiende vloeistofspiegeltelescoop met een extreem grote diameter, gebaseerd op de maan van de aarde. Gepolymeriseerde ionische vloeistoffen, poly(ionische vloeistoffen) of polymere ionische vloeistoffen, allemaal afgekort als PIL is de polymere vorm van ionische vloeistoffen. Ze hebben de helft van de ioniciteit van ionische vloeistoffen, aangezien één ion wordt gefixeerd als de polymeergroep om een polymere keten te vormen.
Magnetische ionische vloeistoffen
Magnetische ionische vloeistoffen kunnen worden gesynthetiseerd door paramagnetische elementen in ionische vloeistofmoleculen op te nemen. Een voorbeeld is 1-butyl-3-methylimidazoliumtetrachloorferraat.
Toepassing van ionische vloeistoffen
Toepassing van ionische vloeistoffen bij de behandeling van afvalwater
De ionische vloeistof wordt gevormd door een zwakke waterstofbinding (C -- H … π) die in wisselwerking staat met organische verbindingen zoals aromatische verbindingen in het afvalwater van olievelden, waardoor deze in ionische vloeistoffen terechtkomen en vloeibare insluitingscomplexen vormen, die kunnen worden geëxtraheerd uit het afvalwater van olievelden. 1-butyl-3-methylimidazoliumhexafluorfosfaat[BMIM][PF6],1-hexyl-3-methylimidazoliumhexafluorfosfaat ([HMIM][PF6]), en 1-octyl-3-methylimidazoliumhexafluorfosfaat ([OMIM][PF6]), deze ionische vloeistoffen kunnen afvalwater uit olievelden effectief behandelen. En met de toename van de alkylketenlengte van de imidazolgroep nam de CZV-verwijderingsenergie uit rioolwater toe tot 80%. Deze ionische vloeistoffen kunnen ook worden gerecycled.
Toepassing van ionische vloeistoffen bij ontzwaveling
Het eenzame elektronenpaar op de stikstofatomen in ionische vloeistoffen maakt ze polair. De π-elektronenwolkdichtheid van thiofeensulfide in olie is echter hoog. Nadat de ionische vloeistof in contact is gekomen met thiofeensulfide, induceert de dispersie-π-binding van ionische vloeistoffen polarisatie. De gepolariseerde π-binding en de grote π-binding van de imidazoolring of pyridinering produceren een π-π-complexeringseffect, dat de kracht tussen ionische vloeistof en aromatisch sulfide vergroot. Dit fenomeen maakt het gemakkelijk om het in de ionische vloeibare fase te extraheren. Het anion van ionische vloeistoffen kan ook een "stapelende" structuur vormen, en sulfidemoleculen kunnen in de "stapelende" structuur worden ingevoegd om een vloeistoffase-insluitingscomplex te vormen en het doel van ontzwaveling te bereiken.
Toepassing van ionische vloeistoffen bij verzuring
Ionische vloeistoffen kunnen met water reageren en zuren produceren, die de formatie verzuren. De ionische vloeistof 1,3-dialkylimidazool-AlCl3 en water worden respectievelijk in de laag geïnjecteerd en vormen vervolgens zuur wanneer ze in de laag met elkaar in contact komen. Het grootste deel van het zuur zal verder in de formatie reiken, waardoor de verzuring van de formatie wordt vertraagd. Het is milieuvriendelijk en vermijdt corrosie veroorzaakt door zuurcontact met apparatuur.
Toepassing van ionische vloeistoffen bij demulgering
Ionische vloeistoffen kunnen de grensvlakspanning van de emulsie verminderen. Het neutraliseert het geladen materiaal in de emulsie, vermindert de elektrostatische afstoting tussen waterdruppels en bevordert de coalescentie van waterdruppels. Er worden waterstofbruggen gevormd tussen de ionische vloeistof en de stijve film van waterdruppeltjes. Ondertussen wordt de stijve film vervangen door ionische vloeistoffen en op zijn beurt verbroken door elektrostatische interactie. Bij dit mechanisme worden er kanalen gebouwd tussen verspreide waterdruppels, die de grootte van de waterdruppels vergroten en zo een demulgerend effect hebben.
Veel ionische vloeistoffen zijn stabiel omdat ze, net als grotere, complexere soorten, concurrerende intermoleculaire krachten hebben die een soort zelf-assemblage aandrijven. Dat wil zeggen dat ionische vloeistoffen vaak gestructureerd zijn op een supramoleculaire maar nog steeds nanometerschaal; kationen en anionen zijn georganiseerd in afzonderlijke clusters, draden, lagen of onderling doordringende bicontinue netwerken, en deze omvatten nanodomeinen die chemisch verschillend zijn. Een IL kan niet alleen kationische en anionische gebieden hebben, maar ook polaire en niet-polaire gebieden. Belangrijk is dat verschillende soorten opgeloste stoffen kunnen oplossen of in verschillende domeinen kunnen worden verdeeld. Eén enkele IL kan dus een goed oplosmiddel zijn voor zowel polaire als niet-polaire reagentia. In dit project zullen we onderzoeken hoe de De nanostructuur van IL's wordt beïnvloed door verschillende opgeloste stoffen, en hoe dit de oplosbaarheid beïnvloedt. Ons belangrijkste hulpmiddel zal neutronendiffractie zijn, waarmee we experimenteel de verdeling en relatieve oriëntatie van verschillende moleculaire soorten en zelfs individuele functionele groepen in solvatatieschillen kunnen bepalen, en ook de nanostructuur met een groter- bereik in de vloeistof blootlegt.
Wat zijn de kenmerken van ionische vloeistoffen
1. Ze zijn kleurloos, geurloos en hebben bijna geen dampdruk, waardoor ze bruikbaar zijn in veel hoogvacuümsystemen en tegelijkertijd de problemen met de milieuvervuiling als gevolg van vervluchtiging verminderen.
Hoge thermische en chemische stabiliteit, in staat om de vloeibare toestand te behouden over een breed temperatuurbereik, van onder of nabij kamertemperatuur tot boven 300 graden Celsius.
2.Het is niet-ontvlambaar, niet-giftig, heeft geen ontvlambaarheid, geen ontstekingspunt, grote warmtecapaciteit en lage viscositeit.
3. Hun hoge ionische geleidbaarheid en ontledingsspanning (ook wel het elektrochemische venster genoemd) zijn over het algemeen zo hoog als 3 tot 5 V, waardoor ze zeer nuttig zijn als elektrolyten in elektrochemisch onderzoek.
4.Het heeft sterke Bronsted, Lewis en Franklin zure en superzure eigenschappen, en de zuurgraad en alkaliteit kunnen worden aangepast.
5. Het kan de meeste anorganische stoffen, metaalcomplexen, organische stoffen en polymeermaterialen (behalve polyethyleen, PTFE of glas) oplossen, en kan ook sommige gassen oplossen, zoals H2, CO en O2.
6. Zwak coördinatievermogen, waardoor ze unieke toepassingen in de coördinatiechemie zijn.
7. Ze zijn relatief goedkoop en gemakkelijk te bereiden, waardoor ionische vloeistoffen -kosteneffectief zijn in industriële toepassingen.
8. Het is recyclebaar. Omdat de dampspanning erg klein en niet-vluchtig is, zal deze tijdens gebruik en opslag niet verdampen. Het kan worden gerecycled en elimineert vluchtige organische stoffen.
Bereiding van ionische vloeistoffen
Directe synthese
Ionische vloeistoffen worden in één stap gesynthetiseerd via een zure-base-neutralisatiereactie of quaternaire ammonisatiereactie, die economisch en eenvoudig te bedienen is, geen bijproducten- kent en het product gemakkelijk te zuiveren is. Hlrao et al. synthetiseerde een reeks ionische tetrafluorboraatvloeistoffen met verschillende kationen via de zuur-base-neutralisatiemethode. Bovendien kunnen via quaternisatiereacties in één stap een verscheidenheid aan ionische vloeistoffen worden bereid, zoals gehalogeneerde 1-alkyl-3-methylimidazoliumzouten, gehalogeneerde pyridiniumzouten, enz.
Synthese in twee-stappen
Het is moeilijk om de beoogde ionische vloeistof via een directe methode te verkrijgen, en er moet een twee- synthesemethode worden gebruikt. De twee-methode voor het bereiden van ionische vloeistoffen heeft veel toepassingen. Bij de bereiding van veelgebruikte ionische vloeistoffen van tetrafluorboraat en hexafluorfosfaat wordt doorgaans gebruik gemaakt van een twee-methode. Eerst wordt een halogenidezout dat het doelkation bevat, bereid via een quaternisatiereactie; vervolgens wordt het doelanion gebruikt om het halogenide-ion te vervangen of wordt Lewis-zuur toegevoegd om de ionische doelvloeistof te verkrijgen. In de tweede stap van de reactie, wanneer metaalzouten MY (meestal gebruikt zijn AgY), HY of NH4Y worden gebruikt, worden Ag-zoutprecipitatie of aminezouten en HX-gas gemakkelijk verwijderd en wordt het sterke protonzuur HY toegevoegd. De reactie vereist roeren bij lage temperatuur. Was vervolgens meerdere keren met water tot het neutraal is, extraheer de ionische vloeistof met een organisch oplosmiddel en verwijder tenslotte het organische oplosmiddel in een vacuüm om een zuivere ionische vloeistof te verkrijgen.
Fysische en chemische eigenschappen van ionische vloeistoffen
Het smeltpunt van ionische vloeistoffen hangt af van hun kristalsterkte. Hoe lager de structuursymmetrie, hoe uniformer de ladingsverdeling of hoe zwakker de intermoleculaire kracht, hoe lager het smeltpunt van ionische vloeistof. Met de toename van de relatieve molecuulmassa, ladingsaggregatie of alkylvertakkingsketen zal het smeltpunt van ionische vloeistof hoger zijn. Het smeltpunt van ionische vloeistoffen houdt echter niet rechtstreeks verband met hun functionele toepassingen.
Ionische vloeistoffen zijn in wezen niet-vluchtig of hebben een dampspanning van nul vanwege de aanwezigheid van aanzienlijke ionische interacties daarin. Ionische vloeistoffen behouden zelfs bij hoge temperaturen een vrij lage dampdruk, wat hun tolerantie voor omgevingen met veel zout en hoge temperaturen, zoals boorvloeistoffen en olieverplaatsing, vergroot.
De dichtheid van ionische vloeistoffen wordt aanzienlijk beïnvloed door anionen, en de dichtheid wordt verlaagd door het vergroten van de anionische koolstofketeneenheden. De dichtheid van de meeste ionische vloeistoffen is hoger dan die van water, gewoonlijk binnen het bereik van 1,0–1,6 g/cm3.
De viscositeit van ionische vloeistoffen wordt voornamelijk bepaald door een combinatie van Van der Waals-krachten, waterstofbruggen en Coulomb-krachtinteracties. Hoe langer de kationische alkylketen of hoe groter het anionvolume, hoe groter de viscositeit. Naarmate de temperatuur stijgt, zal de viscositeit afnemen. Het viscositeitsbereik van ionische vloeistof bij kamertemperatuur is groot, van 10 tot 10.000 mPa s. Verschillende ionische vloeistoffen kunnen dus verschillende reologische eigenschappen van boorvloeistoffen moduleren.
Onze fabriek
Met tientallen jaren ervaring in de productie en marketing van chemicaliën van hoge-kwaliteit levert Gnee Chemical Company organische chemicaliën, biochemicaliën, farmaceutische tussenproducten en meer. Gnee Chemical beschikt over bekwaam personeel op het gebied van onderzoek en ontwikkeling. Ons team van meer dan 200 mensen is verantwoordelijk voor kwaliteitstesten, productiecontrole en after{4}}service als een- one-stop-service. Wij bieden R&D- en productieoplossingen aan onze wereldwijde klanten. We houden ons aan het principe van "Kwaliteit eerst" en hebben de ISO 9001-certificering verkregen. We hebben ook een speciaal testcentrum opgezet om strenge kwaliteitscontrolenormen in alle fasen van het productieproces te implementeren. Kwaliteitsinspecteurs houden nauwlettend toezicht op het productieproces van elk product om de kwaliteit van de chemische eindproducten te garanderen.
Certificeringen
Veelgestelde vragen
Als een van de toonaangevende fabrikanten en leveranciers van lonische vloeistoffen in China, heten wij u van harte welkom in de groothandel goedkope lonische vloeistoffen die hier vanuit onze fabriek te koop zijn. Alle chemische producten zijn van hoge kwaliteit en een concurrerende prijs.