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基于COSMO-SAC模型研究离子液体对氨水溶液汽液平衡的影响

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采用COSMO-SAC模型研究了不同离子液体存在下氨水溶液的汽液相平衡,探讨了离子液体的亲水性、酸碱性、阴阳离子种类以及功能基团修饰等对氨的相对挥发度的影响.研究发现,不同性质的离子液体均会影响氨水系统的汽液相平衡.一般地,如果水与离子液体相互作用能高于氨与水的相互作用能,离子液体将有利于氨的逸出.当阴离子亲水性和形成氢键的能力越强,或者水与阴离子相互作用能越强,或者氨与阳离子相互作用能越弱,则离子液体越能促进氨水分离.水/离子液体之间的相互作用能与氨/水之间的相互作用能差值越大,离子液体越能提高氨的相对挥发度.当水与离子液体相互作用能低于氨与水的相互作用能时,离子液体也能促进低浓度下的氨水分离.阴离子要比阳离子更能影响氨的相对挥发度,其中氯离子([Cl]−)、醋酸根离子([Ac]−)型离子液体对促进氨水分离的效果更佳.对于甲基咪唑类阳离子([Cnmim]+,n=2、4、6、8),烷基链越长,越不利于氨的分离,但在[C2mim]+上嫁接胺基(—NH2)将会改善低浓度下氨水的分离效果.
The effect of ionic liquids on the vapor-liquid equilibrium of ammonia-water solution by the COSMO-SAC

李明宴、李进龙、彭昌军、刘洪来

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华东理工大学化学与分子工程学院,上海200237

常州大学石油化工学院,江苏常州213164

离子液体 COSMO-SAC 氨气 水 汽液平衡 模拟

国家自然科学基金国家自然科学基金

2207808621878025

2022

10.11949/0438-1157.20211343

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(3)
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