Investigation on the Thermal Stability of Deep Eutectic Solvents

Wenjun CHEN Zhimin XUE Jinfang WANG Jingyun JIANG Xinhui ZHAO Tiancheng MU

Citation:  CHEN Wenjun, XUE Zhimin, WANG Jinfang, JIANG Jingyun, ZHAO Xinhui, MU Tiancheng. Investigation on the Thermal Stability of Deep Eutectic Solvents[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2018, 34(8): 904-911. doi: 10.3866/PKU.WHXB201712281 shu

低共熔溶剂的热稳定性研究

    通讯作者: 薛智敏, zmxue@bjfu.edu.cn
    牟天成, tcmu@ruc.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 21503016

    国家自然科学基金 21773307

    国家自然科学基金(21773307, 21503016)资助项目

摘要: 近年来,低共熔溶剂(DESs)引起了人们的广泛关注,在诸多领域得到应用。DESs一般由氢键供体(HBDs)和氢键受体(HBAs)通过氢键作用形成,其热稳定性研究对于其高温应用具有重要意义。本文利用热重分析法(TG)对40种DESs的热稳定性进行了系统研究,并得到了所研究DESs的开始分解温度(Tonset)。值得注意的是,DESs受热后的变化情况与离子液体不同,呈现出分阶段失重的现象。通常形成DESs的氢键在升温后首先被破坏,从而导致DESs分解成组成其的HBDs和HBAs。然后热稳定性较差(或者沸点较低)的HBDs首先分解(或挥发),而HBAs则在更高温度下分解(或挥发)。例如常见的HBA氯化胆碱(ChCl)在250 ℃附近开始分解。氢键强度对DESs受热后的表现起着重要的作用,DESs中的氢键会阻碍分子“逃脱”,使得Tonset向高温方向移动。此外,我们考察了阴离子、氢键供体、摩尔比对DESs热稳定性的影响,发现HBDs自身的挥发或分解对DESs的热稳定性起着决定性作用。由于用Tonset值会高估DESs的热稳定性,长期热稳定性的考察对其工业应用具有重要价值。本研究能帮助人们理解DESs的热分解行为,为制备具有适当热稳定性的DESs提供依据。

English

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  • 发布日期:  2018-08-15
  • 收稿日期:  2017-12-12
  • 接受日期:  2017-12-26
  • 修回日期:  2017-12-26
  • 网络出版日期:  2017-08-28
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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