中文摘要：

离子液体与有机混合物的精馏分离是一个崭新的课题，也是离子液体实现工业化应用亟须解决的问题之一。离子液体的盐效应可以改变有机组分的相对挥发度或破坏共沸现象，因此,离子液体的应用可能会对传统的精馏分离技术产生巨大影响。目前国内外有关离子液体分子热力学研究和汽液平衡的实验数据尚未见报道。该项目主要测定一批含离子液体多元体系的汽液平衡数据，分析离子液体对汽液平衡的影响规律，建立能定量描述该类体系汽液平衡的半理论模型；利用密度泛函理论计算离子液体分子的优化构型、电荷分布和有效位能函数；将离子液体分子拆分为合理的"链节基团"并得到粗粒化的基团参数。在此基础上结合链状流体的统计力学理论和电解质溶液理论建立离子液体体系的基团贡献状态方程，用于计算离子液体混合物的热力学性质如密度、混合热和汽液平衡。由于基团贡献的通用性，该模型可用于预测新型离子液体混合物的热力学性质和汽液平衡。

结论摘要：

系统研究了基于烷基咪唑阳离子和几种阴离子如卤素离子、BF4、PF6、硫酸烷基酯和磷酸烷基酯类离子液体的制备和纯化方法，并提出了一种离子液体制备新方法。测定了含离子液体乙醇、水、甲醇和苯的五十多个二元和多元体系的汽液平衡数据，所涉及的离子液体包括[PMIM]Br、[BMIM]Br、[BMIM]Cl、[BMIM][PF6]、[EMIM][DEP]、[MMIM][DMP]、[EEIM][DEP]、[EMIM]ES等。在此基础上分析了阴阳离子的类型、结构和取代基变化对体系汽液平衡的影响规律，发现离子液体的盐效应大小与其在溶剂体系中的电导率有一定的关联，并筛选出了适合乙醇-甲醇-水分离的适宜离子液体，有望得到工业化应用。首次系统研究了磷酸酯类离子液体对于汽油深度萃取脱硫的应用，测定了一批液液平衡数据，筛选出了性能十分优异的离子液体脱硫剂。在理论研究方面，研究了传统的非电解质溶液热力学模型如NRTL和UNIFAC方程对离子液体体系汽液平衡的适用性，并结合离子液体结构的量化计算结果、积分方程理论、基团贡献状态方程原理开发出了适用于离子液体体系的新热力学模型。