2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇与二异丙胺/二正丁胺/三正丁胺二元混合体系的热力学性质及分子相互作用机制研究

本研究针对工业废气CO2 捕获和燃料添加剂开发需求，系统探究了2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇（BEE）与二异丙胺（DIPA）、二正丁胺（DBA）、三正丁胺（TBA）组成的二元混合体系在298.15-308.15 K下的热力学行为。通过测量密度（ρ）、声速（u）和粘度（η），计算超额摩尔体积（Vm E ）等参数，结合Redlich-Kister方程分析，证实BEE与胺类存在强分子相互作用，其强度顺序为DIPA>DBA>TBA，为绿色溶剂设计和工业流程优化提供理论依据。

　　

在能源转型和碳中和背景下，开发高效CO₂
捕获技术和环保燃料添加剂成为研究热点。2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇（BEE）作为一种兼具非离子表面活性和氢键形成能力的烷氧基链烷醇，在减少汽油污染和提高辛烷值方面展现出独特优势。然而，其与胺类溶剂协同作用的热力学机制尚不明确，这直接影响了工业吸收剂配方的优化设计。印度大学的研究团队在《The Journal of Chemical Thermodynamics》发表的研究，首次系统揭示了BEE与三种胺类（DIPA/DBA/TBA）的分子相互作用规律。

研究采用密度（ρ）、声速（u）和粘度（η）同步测量技术，通过气相色谱-质谱（GC-MS）验证试剂纯度，在298.15-308.15 K温度区间获取混合体系的物性参数。利用超额摩尔体积（V_m
^E
）、超额等熵压缩率（κ_s
^E
）等衍生参数定量表征分子间作用，并通过Redlich-Kister多项式进行数据拟合。

Material used
实验选用纯度>99.5%的BEE和胺类试剂，经双重蒸馏纯化后，采用HP-5MS色谱柱进行最终纯度验证，以十二烷为参照物确保数据可靠性。

Results and discussion
密度测量显示所有混合体系的V_m
^E
均为负值，最大负偏差出现在BEE:DIPA体系（x_BEE
=0.5时达-1.25 cm³
·mol^-1
），表明BEE羟基与胺类N原子形成强氢键网络。声速分析发现κ_s
^E
负值随碳链增长而减弱，证实空间位阻效应会削弱分子缔合。粘度偏差参数（Δη）的阳性特征揭示BEE-胺类复合物具有更高的流动阻力。

Conclusions
研究证实BEE与胺类的相互作用强度遵循DIPA>DBA>TBA规律，这主要源于仲胺（DIPA/DBA）比叔胺（TBA）更易形成N-H···O氢键。温度升高会减弱分子缔合程度，但所有体系的超额参数均保持显著非理想性。该发现为：（1）优化CO₂
化学吸收剂的溶剂配比；（2）设计新型汽油抗爆添加剂；（3）理解两亲分子自组装机制提供了定量热力学依据。

值得注意的是，作者Likhish Dhingra通过印度大学拨款委员会（UGC）获得资助，研究团队在非理想溶液热力学领域已发表系列工作（7-17篇），本次研究填补了BEE-胺类体系基础数据的空白。未来研究可结合FT-IR光谱进一步解析氢键类型，并拓展至高压条件下的相行为研究。