低场MRI原位研究离子液体合成及相态变化（英文）

作者：刘亚迪; Niklas Hedin; 贾利娜; 赵国英^*; 聂毅

来源：过程工程学报, 2020, 20(07): 807-821.

• 离子液体
• 无溶剂合成
• 磁共振成像
• 反应动力学
• 相态变化

离子液体作为一个平台化合物已经在诸多领域得到广泛应用,但离子液体的生产成本仍然是限制其进一步工业化推广的瓶颈之一。深入研究反应动力学、反应传递耦合规律对优化离子液体合成工艺/关键设备,降低大规模离子液体制备成本至关重要。本研究用一个原位低场磁共振成像(MRI)设备实时监测ILs合成过程中的反应动力学和相态变化。通过建立双组分分析模型,即1H低场核磁共振(LF-NMR)弛豫法对反应体系中的各个组分进行定量分析,并采集MRI图像记录相位分离和倒置过程,系统考察了卤代烷烃的链长、卤素种类、搅拌速度、反应温度等对咪唑类离子液体反应动力学的影响规律。对溴丁烷、甲基咪唑合成溴代1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体合成过程中相态变化进行了实时动态观测。本研究为检测离子液体反应过程及有机溶剂中离子液体的残余量提供一种快速、便利、无损的检测方法,有望利用低场MRI对离子液体系统中传质和反应动力学的结合研究做进一步探索。

• 单位
  中国科学院过程工程研究所; 中国科学院大学; 郑州中科新兴产业技术研究院