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离子液体因具有熔点低、几乎不挥发、不可燃、结构和性质可调变等特性而在化学反应、萃取分离和生物质溶解等方面表现出了广阔的应用前景。一些离子液体可以与水形成部分互溶的两相体系，这些体系在材料合成、生物分子萃取分离等领域有着广泛的应用前景。然而目前报道的可以部分互溶的离子液体+水体系往往存在着互溶温度过高等问题，严重地制约了这些体系的应用。作为国家自然科学基金重点项目资助课题(No.21133009)的一部分，本文在测定某些双三氟甲基磺酸类离子液体+水体系液-液平衡相图的基础上，研究了某些分子溶剂和无机盐的添加对离子液体液-液相平衡的影响，实现了对离子液体+水体系相平衡的调控。为了从微观层次上认识添加剂对离子液体+水体系相行为的调控作用，本文使用动态光散射、核磁共振等技术研究了离子液体+水体系的微观结构及添加剂对离子液体+水体系的微观结构的影响。为离子液体+水体系在分离过程中的应用提供了科学依据。本文的主要研究内容如下：1.设计合成了5种以双三氟甲基磺酰亚胺([Tf2N]-)为阴离子，分别以L-缬氨酸乙酯、胆碱、甜菜碱、吉拉尔特试剂T、DL-肉碱为阳离子的离子液体。利用核磁共振技术对合成的离子液体进行了表征。测定了缬氨酸乙酯双三氟甲基磺酰亚胺+水、胆碱双三氟甲基磺酰亚胺+水、甜菜碱双三氟甲基磺酰亚胺+水、吉拉尔特双三氟甲基磺酰亚胺+水和肉碱双三氟甲基磺酰亚胺+水体系的液-液平衡相图。2.研究了7种分子溶剂（乙醇、乙腈、乙二醇、丙三醇、PEG200、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜）的加入对上述五种离子液体+水体系的液-液相平衡的影响。考察了分子溶剂的结构、添加量对离子液体+水体系液-液相平衡的影响规律，分析了离子液体+水体系临界溶解温度对这些分子溶剂的敏感程度。实验结果表明，除丙三醇能升高离子液体+水体系临界溶解温度外，其余分子溶剂均能不同程度的降低体系临界溶解温度。3.研究了11种无机盐（氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠、硝酸钠、四氟硼钠、乙酸钠、硫氰化钠、碳酸钠、硫酸钠、磷酸钠）添加剂对吉拉尔特双三氟甲基磺酰亚胺+水体系和肉碱双三氟甲基磺酰亚胺+水体系液-液平衡相图的影响。分析了无机盐的种类、用量对离子液体+水体系临界溶解温度的影响，以及临界溶解温度对这些无机盐的敏感程度。实验结果表明，离子液体+水体系的临界溶解温度与离子液体的结构和无机盐的性质有关，起盐析作用的无机盐可以升高离子液体+水体系临界溶解温度。4.应用动态光散射和核磁共振技术研究了吉拉尔特双三氟甲基磺酰亚胺+水和甜菜碱双三氟甲基磺酰亚胺+水体系的微观结构以及乙醇、丙三醇等添加剂对体系微观结构的影响。实验结果表明，离子液体+水体系中存在一定尺寸的聚集体，聚集体的粒径大小与体系的温度相关。添加剂乙醇的加入能够降低体系中聚集体的尺寸，相反丙三醇的加入使体系中聚集体的尺寸增大。