离子液体溶液物理化学性质的实验测定和半经验估算

Ionic liquid (IL) is a new-type functional material and green solvent, and has attracted widespread concern. This project is the prolongation and progress of the current youth fund project that we are committing, and will extend our experimental and theoretical researches from the static state property of the IL to the transport property. The contents of the research include: 1. The synthesis of more new ILs; 2. Accurate measurement of the physico-chemistry properties of the IL solutions; 3. Using the semiempirical estimation method of the ion parachor, we proposed to estimate the thermodynamic properties of the IL solutions; 4. Based on the viscosity theory of Eyring, we proposed the new concepts of the dimensionless viscosity parachor and the viscosity activation coefficient. Using the semiempirical estimation method with these concepts, we will estimate the viscosity of the IL solutions, and compare with our experimental data and literature data, then judge the reliability of this method; 5. Combining the conductivity theory, the dimensionless viscosity parachor and the viscosity activation coefficient, we will establish the semiempirical method to estimate the conductance of the IL solutions. Above all, our work is to explore the change regularity of the thermodynamic properties and the transport properties of the IL solutions from two aspects of theory and experiment. The research results are not only suitable for the IL solutions, but also appropriate for other electrolyte solution systems, which not only enriches the research content of solution chemistry, but also promotes the research and further development of the application of the ILs.

离子液体（IL）是新型功能材料和绿色溶剂，受到人们的广泛关注。本项目是正在承担的青年基金项目的继续和发展，将我们的实验和理论研究从离子液体溶液的静态性质延伸到迁移性质。其研究内容包括：1.合成更多新的IL；2.精确测量这些IL溶液的物理化学性质；3.用本课题组提出的离子等张比容半经验方法估算IL溶液的热力学性质；4.在Eyring粘度理论的基础上，提出了无量纲粘度比容和粘度活化系数新概念，并借助这些概念用半经验的方法估算IL溶液的粘度，并与实验数据和文献数据比较，判断这种方法的可靠性；5. 将溶液的电导理论与无量纲粘度比容和粘度活化系数相结合，建立估算IL溶液电导的半经验方法。总之，从理论和实验两个方面探索离子液体溶液的热力学性质和迁移性质变化的规律。其研究成果不仅适用于IL溶液，也将适用于其它电解质溶液体系；不仅丰富了溶液化学研究内容，也将促进离子液体研究及其应用的进一步发展。

离子液体（IL）是新型功能材料和绿色溶剂，受到人们的广泛关注。我们将实验和理论研究从离子液体溶液的静态性质延伸到了迁移性质：1. 合成了新的离子液体并精确测量这些离子液体溶液的物理化学性质；2. 用我们提出的离子等张比容半经验方法估算了离子液体溶液的热力学性质；3. 在 Eyring 粘度理论的基础上，提出了无量纲粘 度比容和粘度活化系数新概念，并借助这些概念用半经验的方法估算了离子液体溶液的粘度，并与我们的实验数据和文献数据比较，验证这种方法是合理的；4. 将溶液的电导理论与无量纲粘度比容和粘度活化系数相结合，建立了估算离子液体溶液电导的半经验方法。总之，从理论和实验两个方面探索了离子液体溶液的热力学性质和迁移性质变化的规律。不仅丰富了溶液化学的研究内容，也促进了离子液体研究及其应用的进一步发展。在此项目的研究过程中我们提出了五个创新点：1. 提出了离子等张比容的新概念并将之引入到离子液体溶液中，提出了预测溶液等张比容的经验方程。2. 扩大了李以圭等人提出的电解质溶液表面张力热力学模型应用范围。3．作为前期工作的延续，我们采用恒温热重法测定了离子液体的蒸发焓和蒸汽压；在统计热力学的基础上，根据Verevkin方法，计算得到了离子液体气相和液相的热容差，进而将实验测定的平均温度蒸发焓转换成参考温度298.15 K的蒸发焓值，并且计算了各个温度下的蒸发焓，蒸发熵和蒸发吉布斯自由能。4. 我们提出了离子液体蒸发焓理论模型，推导出了工作方程，定义了摩尔表面Gibbs自由能并指出它是蒸发焓模型的特征函数。另外，此模型还成功地从理论上证明了文献中的Kabo经验方程的正确性。5. 提出了离子液体的新极性标度。在Hildebrand溶解度理论基础上，我们提出用δμ作为一个新的极性量度，用这个新的极性量度就可以很容易的确定不同离子液体的极性顺序。