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国际化学工程杂志
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国际化学工程杂志/2020/文章

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体积 2020 |文章的ID 6690976 | https://doi.org/10.1155/2020/6690976

阜新杨，鹏枫， ＂有机溶剂中1-辛基-3-甲基咪唑乙酸酯的热物理性质"，国际化学工程杂志， 卷。2020， 文章的ID6690976， 12 页面， 2020． https://doi.org/10.1155/2020/6690976

有机溶剂中1-辛基-3-甲基咪唑乙酸酯的热物理性质

阜新市杨1和 彭锋1

1西安交通大学热流体科学与工程教育部重点实验室，陕西西安710049

学术编辑器:何鸿燊SoonMin
收到了 2020年10月14日
修改 09年11月2020年
接受 2020年12月01
发表 2020年12月09

摘要

离子液体通常具有高粘度。本工作选用有机溶剂二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺作为稀释剂降低IL粘度。在303.15 K ~ 348.15 K常压下，研究了IL(1-辛基-3-甲基咪唑乙酸酯)二元混合物的密度和粘度的热物理性质。定量评价了有机溶剂对降低IL粘度的作用。计算了混合物的过量性质，分析了IL与溶剂的相互作用。采用硬球模型模拟了纯物质和二元混合物的黏度行为。

1.介绍

离子液体被认为是一种新型的熔融盐。它们由有机阳离子和有机阴离子或无机阴离子组成。可以将不同的阴离子和阳离子组合合成为满足应用要求的新型离子液体。由于可调谐的特性，有大量的离子液体有待探索。此外，由于其良好的热稳定性、良好的导电性和可忽略的蒸汽压等性能，离子液体被公认为绿色环保溶剂，受到广泛的研究[1- - - - - -3.］．

基于咪唑的ILs，如1-烷基-3-甲基咪唑氯盐和1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐，已经在生物燃料过程中进行了研究，并显示了溶解木质纤维素生物质的能力[4］．Yang et al.和Wang et al.研究了氧化裂解β-O-4键在木质素模型化合物中的作用及木质素溶解使用1-辛基-3-甲基咪唑醋酸酯([C .8mim] [OAc]) [5，6］．Zhang等报道了离子液体的阳离子和阴离子结构对纤维素溶解性的影响;然而,[C8mim][OAc]由于其高粘度阻碍了纤维素在离子液体中的溶解，因此其溶解能力较差[7］．降低IL高粘度影响的一种可能方法是使用溶剂作为IL的稀释剂或添加剂。二甲基亚砜(DMSO)被认为是替代溶剂，IL-DMSO混合物已用于生物燃料生产和生物质解聚[8］．研究了N,N-二甲基乙酰胺(DMA)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的非质子溶剂[9］．此外，已有文献集中研究了有机溶剂对含溶剂的IL二元混合物性能的影响[10，11］．热物性，即密度和粘度，是科学研究和工业应用，特别是工业工艺设计的基础数据。

在303.15 K ~ 348.15 K的常压(0.0967±0.0020)MPa下，在DMSO、DMA和DMF三种有机溶剂的作用下，测定了1-辛基-3-甲基咪唑乙酸酯的黏度和密度。[答案]C8MIM] [OAC]用DMF对在与已发表的研究报告，以及[C的二元混合物8[mim][OAc]与DMSO和DMF在IL摩尔分数从0.1到1。用毛细管粘度计和Anton-Paar振动u型管密度计分别测定了纯物质和IL在溶剂中的粘度和密度。定量研究了溶剂对IL热物性的影响。为了分析离子液体与溶剂之间的相互作用，计算了混合物的过量性质。采用硬球模型来再现粘度。

2.材料和方法

2．1．材料

上海Weiting试剂生物科技有限公司提供了1-辛基-3-甲基咪唑鎓乙酸钠。从阿拉丁上海生化技术有限公司获得有机溶剂。溶剂在实验测量中使用而无需进一步处理。使用从Sigma-Aldrich（ST Louis，Mo）获得的分子筛（3a，1.6mm颗粒）进行治疗。有关溶剂和IL的更多细节总结在表中1．表中列出了IL的化学结构和物理性质S1(在补充材料中)。
IL /溶剂 缩写 初始质量分数纯度 治疗 来源 化学文摘登记号
1-Octyl-3-methylimidazolium醋酸 [C8mim] [OAc] ≥0.98 分子筛干燥 上海唯亭试剂生物科技有限公司 366491-21-6
二甲亚砜 DMSO溶液 ≥0.98 没有一个 阿拉丁上海生化科技有限公司 67-68-5
N，N-二甲基乙酰胺 直接存储器存取 ≥0.98 没有一个 - - - - - - 127-19-5
N，N-二甲基甲酰胺 DMF ≥0.98 没有一个 - - - - - - 68-12-2
表格1
离子液体和有机溶剂的描述。
2.2。样品处理

离子液体中的含水量被认为是杂质，显然会影响IL的热神族性质，尤其是粘度。为了消除影响，使用分子筛从IL中提取水。筛头被丙酮和甲醇冲洗。然后将干净的筛放入473.15k的烘箱中超过8小时。将IL与处理的分子筛混合，并在353.15k的真空中置于真空中，压力小于2kPa，48小时。使用平衡（ME204，Mettler Toledo）称重与溶剂的离子液体的混合物，其不确定性为0.0001g。样品中的水含量由水分滴定仪（京都电子制造有限公司）检测，小于0.3重量％。％。

2.3。热物理性质测量

密度是用安东-帕尔振动测量的U-管式密度计(5000 M)。用热水和甲醇清洗密度计。温度的不确定度为0.01 K。密度的相对标准不确定度为0.005。密度数据测量三次。

使用Cannon Instrument Company (Pennsylvania, USA)提供的ubelohde粘度计(9721-R53, 9721-R56, 9721-R59, 9721-R65和9721-R71)测量粘度。采用浸没式恒温器(LAUDA ECO Silver)控制毛细管电池的油浴，温度不确定度为0.01 K。流动时间由秒表决定。动态粘度η计算如下: 在哪里k为粘度计常数，用标准溶液测定，t是样品的流出时间，和ρ为同一测量条件对应的密度。

的efflux time of the sample was more than 100 s and, the diameter of the capillary was 0.47 mm that was less than the length of 290 mm; therefore, in the experiment, the kinetic energy was ignored as well as the end correction. Moreover, because the value of IL viscosity is always large, the Ubbelohde capillary with large viscometer constant was used for IL measurement (9721-R65 and 9721-R71), while the Ubbelohde capillary with small viscometer constant was performed for the organic solvents (9721-R53). The relative combined standard uncertainty of the viscosity in the measurement was 0.06. The viscosities were measured three times.

在表2，本工作中的实验密度和粘度数据以及在大气压力下的文献值，以检查仪器和化学品[12- - - - - -21］．结果表明，其密度和粘度与文献值吻合较好。
IL /溶剂 密度/公斤·m−3 粘度(mPa·s)
温度（k） 这项工作 文学 这项工作 文学
DMSO溶液 303.15 1090.4 1090.73 [12]，1090.41 [13］ 1.81 1.786 [14), 1.84 (15), 1.961 (16］
直接存储器存取 303.15 932.0. 931.66 [17]，931.69 [13］ 0.88 0.8769 [18), 0.87 (19］
DMF 303.15 939.7 939.34 [17), 939.23 (13］ 0.78 0.766 [20.]，0.7647 [21］
标准不确定度(u)是u（T) = 0.01 k。相对标准不确定度(u r)是u r（ρ) = 0.005。相对组合标准不确定度(u c r)是u c r（η) = 0.06。
表2.
纯化学品在常压(0.0967±0.0020)MPa下的密度和粘度 ．

3.结果与讨论

3．1.实验密度数据

一般情况下，实验密度数据可拟合为线性方程: 在哪里ρ是以kg密度数据·米−3的拟合参数一个(公斤·米−3） 和b(公斤·米−3K−1)用实验密度进行关联，并且T(K)为测量温度。

为检验文献数据与实验值的偏差，计算平均绝对相对偏差(AARD)如下: 在哪里n是数据点，Eexp / lit，我是实验/文献值，和C卡尔,我表示所计算出的数据。

桌子S2给出(2）.如图所示，将三种溶剂的计算密度数据与文献中的计算相比S1- - - - - -S3.(在补充材料中)。DMSO的AARD为0.04％[12，14，22- - - - - -26]， DMA为0.28% [27- - - - - -34]， DMF为0.05% [14，20.，27，28，35- - - - - -38］．本研究中文献数据与实验值的偏差较小。因此，我们测量了离子液体与溶剂混合物的密度数据，并将其总结在表中3.- - - - - -5．
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x) DMSO溶液,ρ/公斤·米−3
x
1.000 0.842 0.735 0.553 0.415 0.312 0.234 0.172 0．000
303.15 988.8 994.5. 999.6 1010.0 1020.8 1031.1 1041.0 1050.7 1090.4
308.15. 985.9 991.5 996.5 1006.7 1017.4 1027.5 1037.3 1046.7 1085.5
313.15 982.9 988.4 993.3 1003.5 1014.0 1023.9 1033.5 1042.7 1080.5
318.15 979.9 985.4 990.2 1000.2 1010.6 1020.4 1029.7 1038.8 1075.5
323.15 976.9 982.3 987.1 997.0 1007.2 1016.8 1025.9 1034.8 1070.5
328.15 973.9 979.3 984.0 993.8 1003.8 1013.2 1022.1 1030.8 1065.5
333.15 970.9 976.2 980.9 990.5 1000.4 1009.6 1018.3 1026.8. 1060.5
338.15 967.9 973.1 977.8 987.3 997.0 1006.0 1014.5 1022.8 1055.5
343.15 964.9 970.1 974.6 984.0 993.6 1002.4 1010.7 1018.8 1050.5
348.15 961.9 967.1 971.5 980.8 990.2 998.8. 1006.9 1014.7 1045.5
标准不确定度(u)u（x) =2.0·10−3和u（T) = 0.01 k。相对标准不确定度(u r)是u r（ρ) = 0.005。
表3
在303.15 K ~ 348.15 K的常压(0.0967±0.0020)MPa下，[C8mim][OAc]与DMSO有机溶剂的实验密度。
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x直接存储器存取,ρ/公斤·米−3
x
1.000 0.861 0.751 0.581 0.445 0.343 0.257 0.187 0．000
303.15 988.8 986.1 983.7 978.9 973.3 967.8 961.9 955.8 932.0.
308.15. 985.9 983.1. 980.5 975.6 969.9 964.2 958.1 951.8 927.4
313.15 982.9 980.0 977.4 972.3. 966.4 960.5 954.3 947.8 922.8
318.15 979.9 976.9 974.2 969.0 963.0. 956.9 950.5 943.8 918.1
323.15 976.9 973.8 971.1 965.7 959.5 953.3 946.7 939.8 913.5
328.15 973.9 970.8 967.9 962.4 956.0 949.6 942.9 935.8 908.9
333.15 970.9 967.7 964.8 959.1 952.5 946.0 939.1 931.5 904.2
338.15 967.9 964.6 961.6 955.8 949.0 942.3 935.2 927.8 899.6
343.15 964.9 961.6 958.5 952.5 945.5 938.7 931.4 923.8 894.9
348.15 961.9 958.5 955.3 949.2 942.0 935.0 927.5 919.7 890.2
相对标准不确定度(u r)是u r（ρ) = 0.005。
表4.
在303.15 K至348.15 K的常压(0.0967±0.0020)MPa下，[C8mim][OAc]与DMA有机溶剂的实验密度。
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x）DMF，ρ/公斤·米−3
x
1.000 0.842 0.723 0.530 0.407 0.299 0.224 0.160 0．000
303.15 988.8 986.7 984.7 980.1 975.8 970.8 966.1 960.6 939.7
308.15. 985.9 983.6. 981.6 976.8 972.3. 967.1 962.3 956.6 934.9
313.15 982.9 980.5 978.4 973.4 968.8 963.4 958.4 952.6 930.1
318.15 979.9 977.5 975.3 970.1 965.3 959.7 954.6 948.5 925.3
323.15 976.9 974.4 972.1. 966.7 961.8 956.0 950.7 944.4 920.5
328.15 973.9 971.3 968.9 963.3. 958.3 952.3. 946.8 940.4 915.7
333.15 970.9 968.2 965.7 960.0 954.8 948.6 942.9 936.3 910.9
338.15 967.9 965.2 962.6 956.6 951.2 944.9 939.0 932.2. 906.1
343.15 964.9 962.1 959.4 953.2 947.7 941.1 935.0 928.1 901.2
348.15 961.9 959.0 956.2 949.8 944.1 937.4 931.0 924.0 896.3.
相对标准不确定度(u r)是u r（ρ) = 0.005。
表5.
在303.15 K ~ 348.15 K大气压(0.0967±0.0020)MPa下，[C8mim][OAc]与DMF有机溶剂的实验密度。

数字1和数字S4- - - - - -S6作为温度的函数给予密度。发现数据随着温度的降低而增加。通常，温度会影响原子和分子的动能。当温度升高时，动能增加以及物质的体积;然后密度相应地减少。在图中1， DMSO > IL > DMF > DMA。在这些化学物质中，DMSO的曲线最为明显。IL曲线平缓，斜率绝对值最小。


图1
在常压下[C8mim][OAc]和有机溶剂的密度与温度的关系。■:IL;□:DMSO溶液;●:DMA;○:DMF。虚线由(2）.

在二元混合物的密度测量中，引入过量的摩尔体积以研究实验密度数据的一致性[39］．过量摩尔体积VE由[40］ 在哪里VEm是m的多余摩尔体积3.·摩尔−1．"的下标m“ 和 ”我指混合物和纯物质的性质我,分别。X是IL的摩尔分数。V(m3.·摩尔−1)，ρ(公斤·米−3),米(公斤·摩尔−1分别为摩尔体积、密度和摩尔质量。过量摩尔体积的组合标准不确定度小于2.24 × 10−7米3.摩尔−1．

引入Redlich-Kister方程拟合过量摩尔体积[41，42]： 在哪里xIL的摩尔分数和一个我(m3.·摩尔−1)为本工作中与实验数据相关的拟合参数。桌子S3.给出了拟合参数和AARD。

数据2- - - - - -5描述VE作为IL摩尔分数的函数。的VE值为负值，说明混合物体积变小，离子液体与溶剂之间应该存在相互作用。在之前的研究中，负面的VE1-烷基-3-甲基咪唑乙酸酯与有机溶剂的混合物也有值，当温度升高时，过量体积变得更负[43，44］．曲线是不对称的，最小值检测在稀释区域。


图2
常压下[C8mim][OAc]与DMSO溶剂的过量摩尔体积与IL摩尔分数的关系;虚线由(5）.

图3.
常压下[C8mim][OAc]与DMA溶剂的过量摩尔体积与IL摩尔分数的关系;虚线由(5）.

图4.
常压下[C8mim][OAc]与DMF溶剂的过量摩尔体积与IL摩尔分数的关系;虚线由(5）.

图5.
[C8mim][OAc]与溶剂的过量摩尔体积与IL摩尔分数的关系;虚线由(5）.

此外，Apelblat提出了密度的相关性和预测的新的两参数方程作为温度和浓度的二元水溶液[函数45］．公式如下:

的一种表达F（x) =斧头+Bx2建议;然而，对于含有IL的二元混合物，误差是不可忽略的。在本工作中，使用了一种改进的形式: 在哪里ρ伊尔（T)，ρm（T x)分别为IL和二元混合物的密度。X是IL的摩尔分数。的参数C0，C1，C2,C3.是由实验密度拟合的。

桌子S4列出(7）.将三种混合物的密度计算数据与实验值进行了比较。IL伴DMSO的AARD为0.11%，IL伴DMA的AARD为0.20%，IL伴DMF的AARD为0.22%。

３．２．实验粘度数据及溶剂对IL粘度的影响

一般来说，粘度可以用Vogel-Fulcher-Tammann (VFT)方程关联[46.]： 在哪里η(mPa·s)为粘度;的参数η0(mPa·s),B（K），和T0(K)用实验数据拟合;T(K)为测量温度。

桌子6给出(8)和AARD。在数据S7- - - - - -S9.， DMSO的AARD为1.96% [14，24，25]中，DMA [1.49％28，30.，31，34]， DMF为1.28% [14，20.，38，47.］．实验结果表明，文献值与实验值有较好的偏差。因此，测定了有机溶剂作用下IL的实验粘度数据，并给出了表7- - - - - -9．
(1−x)溶剂 x伊尔 η0/ mPa·s B/ K T0/ K AARD / % Eη（3.03.。15K）/ kJ·摩尔−1
DMSO溶液 1 0.0575 1129.78 171.38 ０．４６ 49.72
0.842 0.0033 1912.17 126.05 1.43 46.59
0.735 0.1128 813.87 181.82 0.49 42.24
0.553 0.0013 2276.67 88.90 1.05 37.90
0.415 0.0789 823.74 161.75 1.33 31.48
0.312 0.1406 607.48 171.92 0．11 26.95
0.234 0.0030. 1736.27 70.74 0.89 24.56
0.172 0.2490 249.14 203.96 ０．５９ 19.35
0 0.0299 964.27 68.29 ０．２０ 13.36
直接存储器存取 0.861 0.0030. 1950.82 122.99 0.68 45.93
0.751 0.0362 1136.57 156.53 0.76 40.40
0.581 0.0915 842.54 169.93 1.21 36.27
0.445 0.1719 640.66 176.45 1.21 30.49
0.343 0.1668 547.88 176.39 0.83 26.05
0.257 0.0282 1092.06 92.89 0.60 18.87
0.187 0.2136 311.70 175.77 0.32 14.68
0 0.0504 632.35 82.11 0．14 9.89
DMF 0.842 0.0380 1227.37 155.39 0.49 42.96
0.723 0.0328 1139.00 157.09 1.37 40.80
0.530 0.0786 961.50 150.06 ０．２０ 31.35
0.407 0.0896 784.93 158.19 0.28 28.54
0.299 0.0734 850.06 133.74 0．25 22.63
0.224 0.1019 594.21 129.85 0.97 15.12
0.160 0.0834 616.26 112.00 0.36 12.89
0 0.0996 328.56 142.97 0.28 9.78
表6.
(8)、平均绝对相对偏差和303.15 K时的能量势垒。
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x) DMSO溶液,η/ mPa·s
x
1.000 0.842 0.735 0.553 0.415 0.312 0.234 0.172 0．000
303.15 304.48 158.20 92.56 53.50 26.70 14.40 5.31 3.08 1.81
308.15. 222.12 119.37 70.25 42.71 21.92 12.12 4.61 2.70 1.67
313.15 165.60 91.58 55.59 33.99 18.14 10.38 3.91 2.44 1.54
318.15 126.70 66.17 44.57 27.14 15.36 8.95 3.45 2.21 1.42
323.15 99.22 52.28 352.52 21.81 13.12 7.82 2.93 2.03 1.31
328.15 77.50 41.75 29.46 17.45 11.27 6.85 2.55 1.86 1.22
333.15 62.51 33.13 24.40 14.38 9.22 6.10 2.24 1.69 1.14
338.15 50.11 26.94 20.52 12.11 8.27 5.42 2.02 1.59 1．07
343.15 41.05 22.15 17.57 10.02 7.42 4.88 1.78 1.48 1.00
348.15 33.87 18.29 14.91 8.38 6.79 4.41 1.61 1.41 0.94
相对组合标准不确定度(u c r)是u c r（η) = 0.06。
表7.
在303.15 K ~ 348.15 K的常压(0.0967±0.0020)MPa下，[C8mim][OAc]与DMSO有机溶剂的实验粘度。
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x直接存储器存取,η/ mPa·s
x
1.000 0.861 0.751 0.581 0.445 0.343 0.257 0.187 0．000
303.15 304.48 150.44 84.15 51.38 26.85 12.55 5.05 2.46 0.88
308.15. 222.12 113.66 65.89 40.02 22.38 10.63 4.56 2.26 0.83
313.15 165.60 85.15 50.60 32.79 18.96 9.28 3.98 2.07 0.78
318.15 126.70 66.05 41.17 27.01 15.84 7.94 3.57 1.91 0.74
323.15 99.22 50.67 33.31 22.98 13.31 6.94 3.22 1.77 0．69
328.15 77.50 39.94 27.56 18.85 11.52 6.18 2.92 1.65 0.66
333.15 62.51 32.10 22.65 15.80 10.14 5.45 2.66 1.54 0.62
338.15 50.11 26.22 18.75 13.82 8.99 4.82 2.45 1.45 0.60
343.15 41.05 20.93 15.81 11．42 8.10 4.49 2.20 1.38 0.57
348.15 33.87 17.45 13.78 10.44 7.40 4．13 2.02 1.31 0.54
相对组合标准不确定度(u c r)是u c r（η) = 0.06。
表8.
[C8mim] [OAC]的实验粘度与DMA的有机溶剂，大气压（0.0967±0.0020）MPa，303.15 k至348.15k。
T/ K x[C8mim] [OAc] +(1−x）DMF，η/ mPa·s
x
1.000 0.842 0.723 0.530 0.407 0.299 0.224 0.160 0．000
303.15 304.48 154.05 79.62 42.01 20.19 11.07 3.15 2.09 0.78
308.15. 222.12 117.48 62.38 34.41 16.69 9.60 2.85 1.93 0.72
313.15 165.60 90.95 48.63 28.49 14.26 8.42 2.59 1.79 0.68
318.15 126.70 71.44 38.34 23.99. 12.15 7.35 2.38 1.66 0.65
323.15 99.22 57.67 31.45 20.36 10.46 6.49 2.18 1.54 0.62
328.15 77.50 46.09 25.35 17.43 9.07 5.83 2.08 1.45 ０．５９
333.15 62.51 37.80 20.38 15.00 7.95 5.23 1.93 1.34 0.56
338.15 50.11 31.33 17.83 13.02 7.05 4.68 1.74 1.27 0.54
343.15 41.05 26.66 14.99 11.47 6.24 4.26 1.63 1.20 0.51
348.15 33.87 21.93 13.38 10.03 5.56 3.87 1.56 1.14 0.49
相对组合标准不确定度(u c r)是u c r（η) = 0.06。
表9.
在303.15 K ~ 348.15 K的常压(0.0967±0.0020)MPa下，[C8mim][OAc]与DMF有机溶剂的实验粘度。

数字6和数字S10- - - - - -S12给出实验粘度数据作为IL摩尔分数的函数。粘度8mim][OAc]在303.15 K时为304.48 mPa s，在348.15 K时为33.87 mPa s。IL粘度明显受温度的影响。氢键是决定IL粘度相互作用的主要因素。高温会显著降低氢键强度，IL黏度随之降低[40］．


图6.
常压下[C8mim][OAc]在溶剂作用下的实验粘度数据是离子液体摩尔分数的函数。

以二元混合物为例，在303.15 K时，[C8[mim][OAc]随溶剂摩尔分数从0增加到0.158(质量分数为0.05)而由304.48 mPa⋅s降至158.20 mPa s;当溶剂摩尔分数为0.265(质量分数为0.10)时，粘度降至92.56 mPa s;当溶剂摩尔分数为0.447(质量分数为0.20)时，粘度降至53.50 mPa s。结果表明，少量的溶剂对降低IL的高粘度有很大的作用。IL与DMA或DMF的结果相似。如图所示6，所研究的溶剂对降低离子液体粘度的影响没有显著差异。

根据实验数据，能垒Eη，它是一个势场，可以用来定位或调节带电粒子的转移，例如电子[48.］．因此，能量势垒值越高，离子移动或被调节的难度越大，能量势垒越大Eη是由[46.］ 在哪里R为理想气体常数，约为8.314 JK−1摩尔−1；η(mPa·s)为粘度;B(K)和T0（K）从得到的（8）.

桌子6gives the energy barrier at 303.15 K. The value of the energy barrier decreases with the increase of the solvent content in the binary mixture that is consistent with the phenomenon of the decrease for the binary mixture viscosity when the solvent content in the mixture increases.

根据实验数据，粘度偏差∆η，通过计算来分析溶剂对IL粘度的影响，公式如下: 在哪里η和x分别为粘度和摩尔分数。"的下标我指纯物质的性质我．粘度偏差的相对组合标准不确定度为0.14。

数据7- - - - - -10给出了在大气压下离子液体摩尔分数与粘度偏差的函数关系。在所研究的温度下，由于IL在高温下的粘度与溶剂在同一数量级，其偏差均为负值，其绝对值随温度的降低而增大，因此，高温下的粘度偏差变小。曲线是不对称的，在集中区域检测到最小值。


图7.
DMSO溶剂在大气压下的离子液体摩尔分数的函数中[C8MIM] [OAC]二元混合物的粘度偏差。

图8.
[C8mim][OAc]与DMA溶剂二元混合物在常压下的粘度偏差是离子液体摩尔分数的函数。

图9.
DMF溶剂在大气压下的离子液体摩尔分数溶剂溶剂对溶剂的粘度偏差。

图10
[C8mim][OAc]与溶剂二元混合物在常压下的粘度偏差是离子液体摩尔分数的函数。

在以往的研究中，IL的光谱表明，离子醋酸阴离子中的电子离域以及与IL阳离子的相互作用;检测到相对较弱的C-H伸缩，同时检测到与h键引起的分子间O-H振动相对应的宽频带[49.］．因此，我们有理由推断，在IL阳离子的O-H振动与分子间可能存在氢键相互作用年代＝O在DMSO溶液,C＝O在DMA和DMF中。

此外，利用硬球理论研究了二元粘性。粗糙硬球粘度的降低 与光滑硬球的粘度降低有关 通过按比例常数Rη［50.- - - - - -52.]：

粗糙硬球的粘度降低如下： 在哪里米(公斤·摩尔−1)为分子量，R是通用气体常数，为8.3141 J mol−1K−1，T(K)为温度，η(Pa·s)为粘度V(m3.·摩尔−1）是摩尔体积。

平滑硬球的比浓粘度表示为如下：

V/V0被定义为减少的摩尔体积Vr和V0(m3.·摩尔−1)是典型的摩尔体积。Ciotta等人将该表达式扩展到高粘度碳氢化合物及其系数一个η我是0,5.14262，-35.5878,192.05015，-573.37246,957.41955，-833.36825和299.40932 [53.］．特征摩尔体积V0提出如下[52.]： 哪里的参数一个，b,和Rη用本工作中的粘度数据拟合。桌子10给出了拟合参数AARD和最大绝对相对偏差(MD)。
IL /溶剂 一个×105 b×103. Rη AARD 医学博士
[C8mim] [OAc] 19.001 10.472 1.204 0.38 0.71
DMSO溶液 3.644 4.340 1.549 0．11 0.28
直接存储器存取 5.271 3.266 1.263 0．16 0.32
DMF 2.333 6.984 2.604 0.27 0.72
表10
硬球理论的参数。

对于二元混合物，采用Teja等人提出的IL与水二元混合物混合规则对IL与溶剂混合[52.]： 在哪里k12是一个二进制相互作用参数。桌子11介绍了参数k12和AARD。偏差是大的二元混合物。的偏差大于20％，而不的可调整参数更大的k12，但当k12用来。Teja公司等。报道的7.10％-16.37％范围内偏差使用混合规则为水与IL [粘度预测52.］．溶剂的加入显著降低了IL粘度，以上分析表明离子液体与溶剂之间存在h键分子间相互作用;因此，混合规律需要进一步研究和完善。
混合物 k12 AARD
IL-DMSO 0 20.6
0.502 19.7
IL-DMA 0 21.2
0.942 15.6
IL-DMF 0 25.9
1.109 16.8
表11
二元混合物的硬球理论的参数K12。

4.结论

在这项工作中，密度和粘度的热物理性质的[C8mim] [OAc]with the organic solvents (i.e., DMSO, DMA, and DMF) were studied at normal pressure in the temperature ranges from 303.15 K to 348.15 K. The excess molar volume was calculated and the values are negative under the studied temperatures, indicating that the volumes of binary mixtures become smaller than the ideal ones and there should be interactions between the IL and the solvents. Regarding the viscosity, a small proportion of solvent would lower ionic liquid viscosity. Among the three solvents, there are no apparent distinctions on lowering IL viscosity. Summarily, the small deviations for the density from the ideality are observed, while larger deviations for the viscosity are detected. The rough hard-sphere model works well to reproduce the viscosity behavior of the pure substances, while the mixing rules for the binary mixture merit further study.

数据可用性

这些数据是在补充材料可供选择：安装在这项工作中的参数（2)和(5）;本工作中溶剂的文献密度/粘度与实验数据之间的偏差;实验中离子液体的密度/粘度数据与溶剂的温度或IL摩尔分数的函数。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

基金资助:国家自然科学基金资助项目(no。51976166)。

补充材料

提供以下内容：IL的化学结构和物理性质;在这项工作中安装的参数（2），（5）和（7）;本工作中溶剂的文献密度/粘度与实验数据之间的偏差;实验中离子液体的密度/粘度数据与溶剂的温度或IL摩尔分数的函数。（补充材料）

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