极性共溶剂存在下离子液体-分子溶剂两相体系的液-液界面性质研究

离子液体具有静电力强、内聚能高等特点，易与分子溶剂组成液-液两相体系，为萃取、两相催化等技术的发展提供了新的平台。离子液体-分子溶剂两相体系的液-液界面性质是影响体系混合、分散、传递的重要因素，与常规两相体系相比，该体系的液-液界面具有电荷密度高、受阴阳离子双重因素调节、易受基团构象影响等特点。此外，在离子液体-极性共溶剂-弱极性溶剂三元两相体系中，极性共溶剂的存在可诱导界面吸附与过剩，增加界面组成的自由度和两相的互溶度，进而改变两相体系的液-液界面性质。目前，离子液体-分子溶剂二元两相体系界面性质的研究相对较为成熟，而三元体系的研究尚未深入开展。为此，本申请拟采用和频振动光谱技术原位研究离子液体-极性共溶剂-弱极性溶剂三元两相体系的液-液界面结构，实验测定其界面性质，在此基础上，阐明极性共溶剂的种类和用量对界面结构和性质的影响规律，揭示微观界面结构与宏观界面性质之间的关系。

离子液体-分子溶剂两相体系在分离、催化等领域具有潜在的应用前景，研究离子液体-分子溶剂体系的界面结构和性质具有重要的现实意义。由于离子液体具有离子性、多官能团、不对称等结构特点，离子液体的界面性质体现出电荷密度高、排列取向规律复杂等非常规特性。本项目采用分子模拟与实验研究相结合的手段，深入研究了极性共溶剂存在下离子液体的界面性质及其内在机理、功能基团引入及其键合策略对离子液体界面结构和性质的影响规律等内容，获得了离子液体/极性共溶剂结构和性质对分子间相互作用、气-液界面结构和界面性质的影响规律及调控机制，为揭示离子液体-分子溶剂体系液-液界面结构和性质、实现离子液体萃取、两相催化等过程的强化提供了理论基础。共发表标注项目资助的学术论文11篇，其中在AIChE Journal、Ind. Eng. Chem. Res.等SCI源刊上发表论文10篇。