Page 150 - 《精细化工》2022年第3期
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·572·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

                                                                             –1
                                                               Ⅰ带),1623 cm 处为尿素的 NH 2 面内变形振动吸
                                                               收峰(酰胺Ⅱ带),在 DES-3 中,以上特征峰分别
                                                                                  –1
                                                               红移至 1668、1620 cm ,表明 DES-3 中两组分存在
                                                                                                     –1
                                                               氢键结合作用。图 1d 中,乙酰胺在 3320 cm 附近有
                                                                                               –1
                                                               N—H 伸缩振动吸收带,在 1671 cm 处有 C==O 伸
                                                               缩振动吸收峰(酰胺Ⅰ带),而在 DES-4 中上述峰分
                                                                                    –1
                                                               别红移至 3177、1663 cm ,说明 ChCl 和乙酰胺之间
                                                               形成氢键。以上结果表明,4 种 DES 被成功制备。
                                                               2.2  DES 的物理性质
                                                               2.2.1   黏度
                                                                   黏度是流体的重要物理参数,DES 的黏度主要
                                                               由体系中的氢键、范德华力和静电相互作用决定,
                                                               其大小对溶剂电导率及传质效率有重要影响。温度
                                                               和含水量是影响 DES 黏度变化的关键因素,本研究
                                                               测定了 30、45、60、75、90  ℃下 DES 的黏度,以
                                                               及 30  ℃下不同含水量 DES 的黏度,结果如图 2 所
                                                               示(图 2 中未显示的点不可测量,即该条件下 DES
                                                               为固体状态,下同)。


































                 a—DES-1;b—DES-2;c—DES-3;d—DES-4

                        图 1  4 种 DES 的 FTIR 谱图                   图 2   温度(a)和含水量(b)对 DES 黏度的影响
                      Fig. 1    FTIR spectra of four DES       Fig. 2    Effects of temperature (a) and water content (b) on
                                                                     viscosity of DES
                                                –1
                 图 1b 中,丙二醇在 3372 和 1045 cm 处出现对
            应 O—H 和 C—O 的伸缩振动吸收带,在 DES-2 中                         如图 2a 所示,温度升高使 DES 获得更高的能
                                    –1
            其红移至 3345 和 1041 cm ,说明 ChCl 和丙二醇之                 量,分子流动性提高,黏度下降。如图 2b 所示,30 ℃
            间存在氢键结合作用。图 1c 中,尿素在 3443、                         下,随着含水量的增加,DES 的黏度迅速下降,然
                    –1
            3350 cm 处存在 N—H 键的反对称和对称伸缩振动                       后趋于平缓。这可能是由于加入水后,溶剂内部由
            吸收带,而 DES-3 中以上吸收带变宽。此外,                           氢键构建的超分子结构快速崩塌,导致 DES 黏度下
                    –1
            1684 cm 处为尿素的 C==O 伸缩振动吸收峰(酰胺                      降 [21] 。
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