摘 要

近年来，低共熔溶剂(DES)被认为是常规溶剂的绿色溶剂替代品，并引起了相当大的关注。随着对常见和新颖的DES的性质的深入理解，其中许多已经被制备并应用于各种化学领域。低共熔溶剂有另外一个名字叫做离子液体类似物，它是一种新型离子液体，其水溶液已被广泛应用于多种领域，例如有机合成，催化，电化学和二氧化碳捕集等。低共熔溶剂及其水溶液的物理参数在工业设计和反应过程中有重要的应用。有些文献中已经报道了粘度、密度、电导率和表面张力等参数，但到目前为止，文献中很少有关于共晶溶剂 水体系摩尔混合焓的研究。溶液的混合热是溶液的一个重要热力学性质，它反映了混合过程中分子间作用力的变化。它的测量和研究不仅为创建和测试溶液理论提供了实验依据，而且对工业生产和设计非常有用。

本文分为四章，第一章绪论是课题研究背景和国内外研究进展。第二章是氯化胆碱深共溶剂的制备。第三章是摩尔混合焓测量及数据分析。第四章是结论与展望。

关键词：氯化胆碱，低共熔溶剂，摩尔混合焓

Microcalorimetric determination of choline chloride deep co-solvent solution

Abstract

In recent years,the eutectic solvent (DES) has been considered as a green solvent substitute for conventional solvents and has attracted considerable attention.With an in-depth understanding of the nature of common and novel DES,many of them have been prepared and applied in various chemical fields.The eutectic solvent is also referred to as an ionic liquid analog.As a novel ionic liquid,an aqueous solution of a eutectic solvent has been widely used in the fields of organic synthesis,catalysis, electrochemistry and carbon dioxide capture.The physical parameters of eutectic solvents and their aqueous solutions have important applications in industrial design and reaction processes.Parameters such as viscosity, density,conductivity and surface tension have been reported in the literature,but so far there have been few studies on the molar mixing enthalpy of the eutectic solvent water system in the literature.The heat of mixing of the solution is an important thermodynamic property of the solution,which reflects the changes in intermolecular forces during mixing.Its measurement and research not only provide the experimental basis for the establishment and testing of solution theory,but also are particularly useful for industrial production and design.

This article has four chapters.The first chapter is the background of the research and research progress at home and abroad.The second chapter is the preparation of deep co-solvent of choline chloride.The third chapter is the molar mixing measurement and data analysis.The fourth chapter is the conclusion and outlook.

Key Words: Choline chloride,Deep Eutectic Solvents,Molar enthalpy of mixing

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1.课题研究背景 1

1.2.国内外研究进展 2

1.3.DES的应用 2

1.3.1.有机合成 3

1.3.2.离子热合成 3

1.3.3.聚合物合成 3

1.3.4.电化学 4

1.1.5.第五和第六期元素的电沉积 5

1.1.6.纳米材料 5

1.1.7.生物化学 5

1.1.8.分析 6

1.1.9.分离 6

1.1.10.其他分离 7

第二章 氯化胆碱深共溶剂的制备 8

2.1.DESs的制备 8

2.2.实验部分 9

第三章 摩尔混合焓测量及数据分析 13

3.1.(x1 DESs x2 H2O)的摩尔混合焓(Hm) 13

3.1.2. 与Redlich-Kister方程相关 14

3.1.3. 与NRTL模型的相关性 14

3.1.4. 方根偏差（RMSD）和平均绝对值相对偏差（ARD） 15

3.2.数据分析 16

第四章 结论与展望 18

4.1.结论 18

4.2.展望 18

参考文献 20

致谢 24

第一章 绪论

1.1.课题研究背景

该离子液体没有污染、低熔点、低蒸气压、不易燃、溶解性强、具有好设计等优点。而且该产品还具有"三易":易分离、易回收、易循环。离子液体的使用可以有效避免使用传统有机溶剂时出现的环境，健康，安全和设备腐蚀等问题，离子液体是真正环保的绿色溶剂，有望成为传统有机溶剂的有效替代品，它是一种新的对环境好的的有机溶剂和催化剂。离子液体用于有机合成、电化学、萃取分离、材料科学和工业催化，在其他领域也有广泛的应用和很好的前景^[1]。另外，离子液体具有强烈的氢键断裂能力，并已被广泛用于溶解具有大量氢键的天然高分子材料。离子液体的结构与其物理化学性质直接相关。通过选择合适的阴阳离子侧链来改善其物理和化学性质，可以设计和合成一种特殊的离子液体。

与传统的离子液体相比，胆碱的低共熔溶剂（DES）是低毒的，可生物降解的，且价格普遍较低，这使得它们在绿色化学和工业化学中越来越具有吸引力。在目前的研究工作中，收集并总结了胆碱的DES的性质，例如凝固点，熔点，溶解度，粘度，表面张力和电导率^[2]。研究并讨论了这些性质与温度，摩尔比和含水量等不同因素的相关性以及可用于预测性质的模型。最后，阐述了研究和应用中存在的问题和困难，并提出了展望。