离子液体及聚离子液体的制备及其在油品抗静电中的应用研究

发布时间：2020-09-04 16:58

　　油类及其产品主要由烃类化合物组成,皆为不良的导电体。因而在油品的储存和运输过程中将会不可避免的在其内部积累电势可高达千万伏的静电荷。一旦产生静电火花,将极易引燃周围的易燃性气体进而造成火灾和爆炸等重大灾害事故。因此,提高油品的导电性能具有重要的经济和社会意义。在本工作中,主要研究了离子液体和聚离子液体分别用作油品抗静电剂时对油品导电性能的影响,具体的研究内容如下:1、采用超声辅助合成技术,以四种长链烷基季铵盐(DTAC、TTAC、HTAC和STAC)和环烷酸正丁酯磺酸为原料合成了一系列室温离子液体(ILs)。通过对离子液体结构和性质的表征证实了离子液体的成功合成。根据离子液体在甲苯中形成的反胶束(RM)的粒径分布和离子液体的部分物理化学性质,讨论并阐明了离子液体在柴油抗静电中的作用机理。将合成的离子液体以一定的浓度加入柴油中并对柴油的电导率进行测试。测试结果表明,当制备的离子液体(HTAS)添加量在5 ppm时,便会向柴油中引入足够多可自由移动的离子进而使柴油的电导率提高至50 pS/m以上的安全水平。同时通过加入离子液体后柴油界面张力(IFT)的变化评价了添加离子液体对柴油燃烧效率所产生的影响。2、介绍了分子中极性基团规则排列的咪唑基聚离子液体(PILs)在汽油抗静电方面的新应用。使用超声辅助合成的方法制备了两种咪唑盐单体,然后通过自由基聚合反应共聚得到了所需的聚离子液体。通过对产物进行表征证实了聚离子液体的成功制备,并从油品静电荷产生机理的角度解释了所制备产物在油品抗静电中的作用机理。以异辛烷代替不含添加剂的汽油,通过对比加入不同浓度单体和聚离子液体后的异辛烷电导率的变化,评价了聚离子液体在汽油抗静电方面可能存在的新应用。实验结果表明,制备的聚离子液体可对提升异辛烷电导率产生积极的作用。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：O645.1;TE622
【部分图文】：

油品,油面,抗静电剂,电导率

第一章绪论品抗静电领域得到了实际应用。油品抗静电剂品抗静电剂不但具有阳离子表面活性剂的作用，还具它的这种特性，两性型油品抗静电剂可与阴或阳离子用的两性型油品抗静电剂的主要成分为咪唑金属络合型油品抗静电剂油品抗静电剂是指利用其分子内极性基团和电荷间一类油品添加剂。因此，非离子型油品抗静电剂分子会影响其对油品的抗静电效果。非离子型油品抗静电非离子型油品抗静电剂分子多呈现出水溶性且抗静电。

示意图,聚离子,液体结构,离子液体

的性质和应用。综上所述，由于聚离子液体具备以上所述的种种优点，其在聚合物和材料科学领域已经开始受到相当大的关注。图1-3 聚离子液体结构示意图Fig. 1-3 Schematic diagram of PILs structures1.4.2 离子液体与聚离子液体的主要应用（1）离子液体的主要应用离子液体在绿色化学中的应用：由于离子液体几乎不会挥发、不会产生因挥发而造成损失，且具有相对较稳定的物理化学性质，因此其有希望代替在石油石化工艺中被普遍使用的高挥发性和易燃性传统有机溶剂[45]。此外，离子液体对大量的无机物、有机物、有机金属催化剂等均具有良好的溶解性，还可通过改变离子液体的结构进一步调整其对某些特定物质的溶解能力。因此，离子液体在轻质油品的脱硫、低碳烯烃齐聚、轻烃异构化、碳四烷基化、芳香烃烷基化等方面已经开展了许多的应用研究并取得了一定的进展。离子液体在催化与分离中的应用：对于大多数化学反应来说，催化剂都是必不可少的。目前大家的研究重心均集中在开发出具有高催化活性、高催化选择性、寿命更长、环境友好等性质的新型催化剂。由于离子液体分子结构具有多样性和功能性等特点，因此离子液体的物理化学性质可以根据应用需求进行调整。例如，根据不同的催化需求，离子液体可在一定的程度调节其酸碱度

正交实验,酯化率,反应时间

3-3 中方差分析结果可以看出，在所选的各因素水平范围内仅有反应时间对实验结果产生了显著的影响。图3-2 正交实验的效应曲线Fig. 3-2 Effect curve of orthogonal experiment正交实验的效应曲线如图 3-2 所示。从图中可以看出，酯化率虽然随着温度的升高而单调升高，但副反应会随着温度的升高而增多。因此综合考虑反应需能耗和酯化率等因素，确定 140℃为最佳反应温度。同时，酯化反应的酯化率随着反应时间的增长而有

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