使用离子液体作为工作流体的吸收循环的制作方法

专利名称：使用离子液体作为工作流体的吸收循环的制作方法
本申请要求2005年2月4日申请的美国临时申请第60/650,330号的权益，其通过整体引用并入本文作为本文一部分。
背景技术：
本发明涉及通过使用包含至少一种制冷剂和至少一种离子液体的制冷剂对，实施吸收制冷循环。

背景技术：
作为具有不可估量的蒸气压的新型溶剂，室温离子液体正被用作化学分离和独特的反应介质。溶剂相行为是吸引人们在这些应用以及例如吸收冷却或者加热的新应用中使用离子液体的重要因素。
吸收制冷循环以各种形式的应用已经超过100年。虽然目前蒸汽压缩循环用于大部分的空调和制冷应用，但是众所周知的制冷剂-吸收器系统(H2O/LiBr和NH3/H2O)还在用于某些应用，特别是在工业应用或者大规模水冷却器系统中的应用。最近，更多的关注已经投向使用NH3/H2O系统进行废热回收(Erickson，D.C.等(ASHRAETrans.，2004，110)。使用LiBr和NH3作为制冷剂的固有缺点包括LiBr的腐蚀性以及NH3的毒性和易燃性。在20世纪50年代晚期，有人建议使用氟代烷制冷剂和有机吸收剂的新制冷剂-吸收剂对(Eiseman，B.J.[ASHRAE J.，1959，145]；Mastrangelo，S.V.R.[ASHRAE J.，1959，164])用于吸收循环。甚至目前这种研究还继续活跃着，特别是在学术机构中(Nezu，Y.，等[Natural Working Fluids(天然工作流体)2002，IIR Gustav Lorentzen Conf.5th，中国，9月，17-20，2002，446-453]；Fatouh，M.和Murthy，S.S.[Renewable Energy(再生能源)，1993，331-37]；Bhatt，M.S.等[Heat Recovery System(热回收系统)&CHP，1992，12225-233])。
尽管WO 05/113,702号公开了离子液体在吸收制冷应用中的用途，但是仍然需要以均衡的性能组合为特征的制冷对。
发明概述 本发明的一实施方式为包含制冷剂对的组合物，该制冷剂对包含至少一种选自以下的制冷剂氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O以及选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃的非氟化烃；和至少一种离子液体。该离子液体可包含选自以下的阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑；和选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-和任何氟化阴离子。所述阳离子和/或阴离子可以被氟化。氟化阴离子可选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
本发明的另一实施方式为组合物，其包含至少一种选自以下的氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物或者氟碳化合物二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟代乙烷(HFC-161)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、全氟甲烷(FC-14)和全氟乙烷(FC-116)；和至少一种离子液体。该离子液体可以包含选自吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑、三唑的阳离子和选自[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-以及任何氟化阴离子的阴离子，所述组合物在真空至制冷剂的临界压力的压力下，在三相点温度至制冷剂的临界点温度的温度范围内，包含约0.05至约99.95摩尔百分比的氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物或者氟碳化合物。
本发明的又一实施方式是通过实施使用一种或多种制冷剂和/或一种或多种离子液体的吸收制冷循环，使物体或者空间冷却或者加热的方法。
而本发明的另一实施方式是适于实施吸收制冷循环的设备，所述设备包含这里所公开的任何组合物，和/或施行这里所公开的任何方法。
附图简单说明

图1显示简单的吸收制冷循环的流程图。
图2显示系统HFC-32+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图3显示系统HFC-125+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图4显示系统HFC-134a+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图5显示系统HFC-143a+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数0据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图6显示系统HFC-152a+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图7显示系统HFC-32+[bmim][BF4]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)对压力的函数。实心圆(●)表示10℃下测量的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下测量的等温数据，实心方块(■)表示50℃下测量的等温数据，实心菱形(◆)表示75℃下测量的等温数据，实线表示数据趋势。
图8显示25℃下系统HFC-32+六种不同离子液体所测得的等温溶解度数据对压力的函数的对比。空心圆(O)代表25℃下HFC-32+1-丙基-2，3-二甲基咪唑三(三氟甲基磺酰基)甲基化物所测得的等温数据，空心方块(□)代表25℃下HFC-32+双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1-丙基-2，3-二甲基咪唑所测得的等温数据，空心三角(△)表示25℃下HFC-32+1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐所测得的等温数据，实心圆(●)表示25℃下HFC-32+1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐所测得的等温数据，实心方块(■)表示25℃下HFC-32+1，3-二辛基咪唑碘化物所测得的等温数据，实心三角(▲)表示25℃下HFC-32+1-辛基-3-甲基咪唑碘化物所测得的等温数据，实线表示数据趋势。
图9显示10℃下系统HFC-32、HFC-152a、HFC-134a、HFC-125、和HFC-143a+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)与10℃下以比率(P/P0)表示的绝对压力除以气体饱和压力的值的关系。开放交叉线(x)表示10℃下HFC-32所测得的等温数据(P0＝11.069巴)，实心菱形(◆)表示10℃下HFC-152a所测得的等温数据(P0＝3.7277巴)，实心圆(●)表示10℃下HFC-134a所测得的等温数据(P0＝4.1461巴)，实心三角(▲)表示10℃下HFC-125所测得的等温数据(P0＝9.0875巴)，实心方块(■)表示10℃下HFC-143a所测得的等温数据(P0＝8.3628巴)，实线表示数据趋势，虚线表示拉乌尔定律(Raoult′s Law)。
图10显示测量离子液体中气体吸收用的重量分析微量天平的示意图。
发明详述 本发明涉及制冷剂溶于离子液体的发现。本发明提供了包含制冷剂和离子液体的制冷剂对，其中制冷剂在离子液体中显示出良好的溶解度和扩散率。制冷剂/离子液体对可用于吸收冷却和加热系统。本发明还提供了使用制冷剂/离子液体对实施吸收循环。本发明还提供了使用制冷剂/离子液体对冷却或者加热的方法。
在本公开中，对以下列表和其它地方出现的各种术语进行了如下定义。
术语“离子液体”是指在约100℃或低于约100℃下为流体的有机盐。
术语“氟化离子液体”是指在阳离子或阴离子上具有至少一个氟的离子液体。“氟化阳离子”或者“氟化阴离子”分别是具有至少一个氟的阳离子或者阴离子。
术语“制冷剂对”和“制冷剂/离子液体对”可交换使用，指包含制冷剂和离子液体的对或者混合物。“制冷剂对组合物”是包含制冷剂对的组合物。“混合制冷剂”是包含至少两种制冷剂的制冷剂组合物。
“制冷剂”是例如以下的物质氟碳化合物(FC)、氢氟碳化合物(HFC)、氯氟碳化合物(CFC)、氢氯氟碳化合物(HCFC)，或者氨、烷烃、烯烃、芳香族物质、二氧化碳，或者例如氢气、氧气、氮气和氩气的其它气体，这种气体从液体变相为蒸汽(蒸发)时可除去环境的热，而从蒸汽变相为液体(冷凝)时可增加环境的热。
术语“氟化制冷剂”或者“含有氟的制冷剂”是指氟碳化合物、氢氟碳化合物、氯氟碳化合物或者氢氯氟碳化合物。
术语“真空”是指吸收循环中实际使用的小于1巴但大于10-4巴的压力。
术语“烷烃”是指具有通式CnH2n+2的饱和烃，可以是直链、支链或环状。环状化合物需要最少3个碳。
术语“烯烃”是指含有一个或多个C＝C双键的不饱和烃，可以是直链、支链或环状。烯烃需要最少2个碳。环状化合物需要最少3个碳。
术语“芳香族”是指苯以及化学行为上与苯类似的化合物。
术语“杂原子”是在烷烃基、烯基、环状或者芳香化合物的结构中除了碳以外的原子。
术语“杂芳基”是指具有杂原子的烷基。
两种或多种制冷剂的“共沸”或“恒沸”混合物是一种混合物，其中蒸汽相和液体相的组成在冷却或者加热循环中所受到的温度和压力下基本是一样的。如美国专利第4,810,403号中所述的“近共沸”混合物包括在恒沸混合物的定义内，这种混合物甚至在蒸发损失之后仍维持基本不变的蒸汽压力，因此显示恒沸行为。
作为具有不可估量的蒸汽压力的新型溶剂，室温离子液体在这里用于吸收冷却或者加热。在本发明中，氟化制冷剂和其它气体(如二氧化碳、氨和非氟化烃)在各种离子液体中的溶解度和扩散率(例如使用重量分析微量天平测定)，表明其可用于吸收冷却或者加热。
本发明提供了用于吸收制冷循环的制冷剂对组合物。虽然称作吸收制冷循环，但是吸收循环可根据应用而用于冷却或者加热。制冷剂对的一个成员包括至少一种选自以下的制冷剂氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、氩气(Ar)、氢气(H2)、水(H2O)和非氟化烃，其中非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃。制冷剂对的第二成员包含至少一种用作吸收剂的离子液体。
氢氟碳化合物制冷剂包括具有氢和氟以及碳的任何组合的化合物，并且包括沸点低于零℃的具有碳-碳双键的化合物。用于本发明的氢氟碳化合物制冷剂的例子包括二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)和氟代乙烷(HFC-161)。在本发明的一实施方式中，氢氟碳化合物制冷剂选自二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a)。
氯氟碳化合物制冷剂包括具有氯和氟以及碳的任何组合的化合物，并且包括沸点低于零℃的具有碳-碳双键的化合物。用于本发明的氯氟碳化合物制冷剂的例子是二氯二氟甲烷(CFC-12)。
氢氯氟碳化合物制冷剂包括具有氢、氯和氟以及碳的任何组合的化合物，并且包括沸点低于零℃的具有碳-碳双键的化合物。用于本发明的氢氯氟碳化合物制冷剂的例子包括一氯二氟甲烷(HCFC-22)。
氟碳化合物制冷剂包括具有氟和碳的任何组合的化合物，并且包括沸点低于零℃的具有碳-碳双键的化合物。用于本发明的氟碳化合物制冷剂的例子包括全氟甲烷(FC-14)和全氟乙烷(FC-116)。
用于本发明的非氟化烃制冷剂包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷和异丁烷。
制冷剂混合物也可用于获得适于吸收设备的适当的沸腾温度或者压力。特别地，优选形成共沸混合物或者恒沸混合物的混合物，因为如果制冷剂从吸收冷却系统中泄漏，混合物只会出现最小程度的分馏甚至无分馏。二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)和1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)的共沸或恒沸组合物适于用作这里的制冷剂，例如美国专利第5,709,092号中所述。
本发明所用离子液体原则上可以是吸收制冷剂气体的任何离子液体，可是吸收制冷剂气体最少的离子液体作为吸收循环工作流体，效果较差。理想地说，高的吸收和扩散率是获得高能效率循环所期望的。离子液体可以通过合成或者从几家公司例如Merck(Darmstadt，Germany)或者BASF(Mount Olive，NJ)购买而获得。本发明离子液体的阳离子或者阴离子原则上可以是任何阳离子或者阴离子，以使阳离子和阴离子一起形成在约100℃或低于约100℃下为液体的有机盐。
在本发明的一实施方式中，离子液体具有选自下式的阳离子

其中R1、R2、R3、R4、R5和R6独立选自 (i)H； (ii)F； (iii)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或者烯烃，任选被C1-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代； (iv)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或者烯烃，含有1至3个选自O、N、Si和S的杂原子，且任选被Cl-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代； (v)C6至C20未取代的芳基或者杂芳基，其中1至3个杂原子独立选自O、N、Si和S； (vi)C6至C20取代的芳基或者杂芳基，其中1至3个杂原子独立选自O、N、Si和S；且1至3个取代基独立选自1)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或者烯烃，任选被Cl-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代，2)OH-，3)NH2-和4)SH-；且其中， 任选地，R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少两个可一起构成环状或双环的烷烃基或烯基。
在另一实施方式中，本发明的离子液体可以包含氟化阳离子，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少一个含有F-。
在本发明的一实施方式中，离子液体具有选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-和任何氟化阴离子。本发明的氟化阴离子包括[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
在另一实施方式中，离子液体包含选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，和选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-和任何氟化阴离子。在又一实施方式中，离子液体可以包含选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
在又一实施方式中，离子液体可以包含选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少一个含有F-；以及选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-和任何氟化阴离子。在又一实施方式中，离子液体可以包含选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少一个含有F-；以及选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
在又一实施方式中，本发明的离子液体可以包含作为阳离子的咪唑和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-；作为阳离子的1-丁基-3-甲基咪唑和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-；作为阳离子的1-丁基-3-甲基咪唑和作为阴离子的[BF4]-或者[PF6]-；作为阳离子的1-丙基-2，3-二甲基咪唑和作为阴离子的[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-；作为阳离子的1，3-二辛基咪唑或者1-辛基-3-甲基咪唑和作为阴离子的[I]-。
离子液体的混合物也可用于获得期望水平的吸收行为，特别是如果混合制冷剂与吸收设备结合使用。
本发明还提供的组合物包含至少一种选自以下的氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物或者氟碳化合物二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟代乙烷(HFC-161)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、全氟甲烷(FC-14)和全氟乙烷(FC-116)；以及至少一种离子液体，所述离子液体包含选自吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑的阳离子，和选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-的阴离子；其中所述组合物可用作制冷剂对。
本发明的制冷剂对可以有下列组合物。包含至少一种制冷剂和至少一种离子液体的组合物在真空至制冷剂的临界压力的压力下，在三相点温度至制冷剂的临界点温度的温度范围内，可以包含约0.05至约99.95摩尔百分比的制冷剂。在另一实施方式中，包含至少一种制冷剂和至少一种离子液体的组合物在真空至制冷剂的临界压力的压力下，在三相点温度至制冷剂的临界点温度的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的制冷剂。
例如，包含HFC-32和离子液体的组合物在真空至57.8巴的压力下，在-136.8至78.1℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-32。包含HFC-125和离子液体的组合物在真空至36.2巴的压力下，在-100.6至66℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-125。包含HFC-134和离子液体的组合物在真空至46.4巴的压力下，在-100.0至119.1℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-134。包含HFC-134a和离子液体的组合物在真空至40.6巴的压力下，在-103.3至101℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-134a。包含HFC-143a和离子液体的组合物在真空至37.6巴的压力下，在-111.8至72.7℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-143a。包含HFC-152a和离子液体的组合物在真空至45.2巴的压力下，在-118.6至113.3℃的温度范围内，可以包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-152a。
在至少一种离子液体中包含约0.1至99摩尔百分比制冷剂的组合物中所用的制冷剂的其它例子，以及制冷剂的三相点温度、临界点温度和临界点压力如下表所示。
本发明组合物可以通过任何常规方法制备，包括将预期量在适当的容器或者实施吸收制冷循环的设备中混合或者合并。
为达到多种目的，可以将添加剂(例如润滑剂、缓蚀剂、稳定剂、染料以及其它适当的物质)添加到本发明组合物中，只要对预期应用的组合物没有不利影响。
制冷剂对组合物用于实施吸收制冷循环。可应用于本发明的简易吸收循环示意图如图1所示。该系统包含类似于普通蒸汽压缩循环所用设备的具有膨胀阀的冷凝器单元和蒸发器单元，但是吸收器-发生器溶液回路代替了压缩机。该回路可包含吸收器、发生器、热交换器、压力控制装置和使溶液循环的泵。
为了评估制冷剂和/或吸收剂在吸收循环中的性能，使用热力学性质图，例如温度-压力-浓度(TPX)图表和焓-温度(HT)图表。这些图对应于蒸汽压缩循环分析中常见的PH(压力-焓)或者TS(温度-焓)图表。然而，改变了这些图表的使用以适于吸收循环的具体情况，因为蒸汽压缩使用压缩器，其中的压缩过程理论上是单一的等熵途径，而吸收循环使用所谓的发生器-吸收器溶液回路，且包括几种热力学过程。
蒸汽压缩循环中的PH或者TS图表是使用状态方程(EOS)建立的，并且可以计算循环性能和所有热力学性质。吸收循环的热力学图通常使用经验相关方程制作，该方程拟合实验溶解度和热容数据，体现溶液性质；而蒸汽相性质用制冷剂EOS计算。有时，使用理论溶液(常称为“活性”)模型(Nezu，Y.，参见上文；Fatouh，M.和Murthy，S.S.[Renewable Energy(再生能源)，1993，331-37]；Bhatt，M.S.等[Heat Recovery System(热回收系统)&CHP，1992，12225-233]；Ness，H.C.V.和Abbott，M.M.[Classical Thermodynamics of NonelectrolyteSolutions with Applications to Phase Equilibria(应用于相平衡的非电解质溶液的经典热力学)，1982，McGraw-Hill，纽约])，使溶解度数据相关。然而，这种模型的使用限于温度远低于制冷剂的临界温度时，而对高发生器温度下的建模溶液可能无效。将经验拟合方程或者部分校正方程与气相EOS组合使用，可能不总是完全一致的。因此，期望用热力学合理的EOS来模拟吸收循环过程。通过使用EOS，甚至在高于制冷剂的临界温度下，也可以正确地计算热力学性质。
虽然用EOS模拟制冷剂混合物是常见的，但是传统上空气调节和制冷工程师用经验相关模型处理制冷剂和非挥发性化合物的混合物例如制冷剂-润滑剂油溶解度。对于这种混合物使用EOS的难题之一是在没有很多关于临界参数和蒸汽压力数据信息的情况下，决定如何建立非挥发性化合物的EOS参数。然而，我们已经克服了这个问题，并且成功地将EOS模型应用于制冷剂-润滑剂油溶解度数据，更多完整的描述见Yokozeki，A.[Proc.Intl.Compressor Eng.Conf.at Purdue，1994，1335-340]；Yokozeki，A.[Intl.J.Thermophys.，2001，221057-1071]；和Yokozeki，A.[Applied Energy(应用能源)，2005，80383-399]。因此，类似的EOS模型可在这里用于计算所有热力学性质，这些性质一致性地用于指示本文所公开的制冷剂和离子液体作为新的吸收循环流体对的应用。
这里使用一般的Redlich-Kwong(RK)型三次状态方程(EOS)(Shiflett，M.B.和Yokozeki，A.[Ind.Eng.Chem.Res.2005，444453-4464])，其为下列形式 对于纯化合物，EOS中的参数a的温度依赖部分用下列经验形式模拟(Yokozeki，A.[Intl.J.Thermophys.，2001，221057-1071]；Yokozeki，A.[Applied Energy(应用能源)，2005，80383-399]；Shiflett，M.B.和Yokozeki，A.[M.Eng.Chem.Res.2005，-444453-4464]) 确定系数βk，以便各纯化合物的蒸汽压再生。
然而，对于吸收剂，通常没有可以用的蒸汽压数据，或者在应用温度下蒸汽压实际为零，而且，不存在临界参数(Tc和Pc)的数据。吸收剂的临界参数可用例如Reid，R.C，等在[The Properties of Gases&Liquids(气体和液体的性质)，第4版，1987，McGraw-Hill，纽约]中所述方法估计。使用基于Reid等的方法，对高沸点化合物临界参数的估计足以使溶解度(PTx)数据相关。另一方面，当我们设法使制冷剂-吸收剂混合物的PTx数据相关时，吸收剂参数a的温度依赖部分非常重要，尽管吸收剂的蒸汽压力在关注温度下基本上为零。这里，吸收剂的α(T)只用方程4中的两个参数模拟，适用于制冷剂-润滑剂油混合物的情形(Yokozeki，A.[Int.J.Thermophys.，2001，221057-1071])。
其中kii=0(5) 方程6中的系数β1将作为可调的拟合参数。
然后，一般N-组分混合物中的参数a和b按照二元相互作用参数模拟(Yokozeki，A.[Applied Energy(应用能源)，2005，80383-399]；Shiflett，M.B.和Yokozeki，A.[Ind.Eng.Chem.Res.，2005，444453-4464])，其可被看作是改进的van der Waals-Berthelot混合式。
f(T)=1+τij/T，其中τij=τji，且τii=0 (8) 其中mij=mji，mii=0(9) Tci第i种的临界温度。
Pci第i种的临界压力。
Xi第i种的摩尔分数。
在本模型中，每个二元对有四个二元相互作用参数lij、lji、mij和τij。应该指出的是，当方程5中lij＝lji且方程8中τij＝0时，方程7变成参数a的普通二次混合式(rule)。本EOS模型已经成功地应用于高度非对称(关于极性和大小)的混合物，例如各种制冷剂/油混合物(Yokozeki，A.[Intl.J.Thermophys.，2001，221057-1071])和氨/丁烷混合物(Yokozeki，A.[Refrigerants of ammonia and n-butanemixtures(氨和正-丁烷混合物的制冷剂)，Proc.Intl.Congress ofRefrigeration，华盛顿]；EquilibriumTM，2004，320-24)。
对于相平衡(溶解度)计算，各化合物的逸度系数φi是必需的并经推导用于所述混合式 其中b′i和a′i由以下给出 与本研究相关的热力学推导函数是焓(H)，其以一般形式给出 这里C为任意常数，其可以是我们选择的任何值，但是对于所述系统内的任何的组分混合物，C必须为相同常数。对于方程13中每种化合物的理想气体热容C0pi用多项式形式模拟。
适合这里使用的简易吸收制冷循环系统中的设备示意图如图1所示。该系统包含类似于普通蒸汽压缩循环的具有膨胀阀的冷凝器单元和蒸发器单元，但是吸收器-发生器溶液回路代替了压缩器单元。该回路具有蒸气吸收器、气体发生器、热交换器、压力控制(减小)阀和溶液泵。
图1所示吸收制冷循环的理论循环性能如下模拟。所有的能量平衡为 Qg+Qe+Wp＝Qc+Qa (15) 根据吸收剂或者发生器的物质平衡，我们得出 msxa＝(ms-mr)xg， (16) 而这提供了质量流速比f；如下所定义 (17) 这里x是溶液中吸收剂的质量分数，下标a和g代表吸收器和发生器溶液，ms和mr分别是气态制冷剂和吸收器出口溶液的质量流速(或者溶液泵送速度)。该流速比f是表征系统性能的重要参数。
当我们假定热交换器单元中的传热效率统一时，能量平衡方程变为 Qh≡(H2-H3)(ms-mr)＝(H1-H4)ms-Wp， (18)， 这里H是焓，下标数字(1、2、3和4)相应于图1中所示位置。从方程18，可以获得发生器入口的焓，H1 H1＝H4+(H2-H3)(1-1/f)+Wp/mr (19)。
从发生器周围的能量平衡，发生器热输入Qg为 Qg＝H5mr+H2(ms-mr)-H1ms (20)。
通过用方程19从该方程消去H1，方程20可以写成 Qg/mr＝H5-H4f+H3(f-1)-Wp/mr (21)。
类似地，吸收器中的排热Qa为 Qa/mr＝H3(f-1)+H7-H4f. (22) 冷凝器和蒸发器每单位质量流的热量分别为 Qc/mr＝H5-H6 (23) Qe/mr＝H7-H6 (24)。
然后，系统性能用热量比值η定义(输出功率除以输入功率) 然而，溶液泵送功率WP通常比Qg小很多，因此习惯使用COP(性能系数)，定义为 这可以用H和f表示 通过使用上面讨论的该EOS模型，用热力学一致的方式计算所有位置的焓以及在吸收器单元和发生器单元中的溶解度。
必须建立EOS参数。对于本研究的制冷剂，纯组分EOS常数是基于例如在Yokozeki，A.[Intl.J.Thermophys.，2001，221057-1071]；以及Yokozeki，A.[Refrigerants of ammonia and n-butanemixtures(氨和正丁烷混合物的制冷剂)，Proc.Intl.Congress ofRefrigeration，华盛顿]；EquilibriumTM，2004，320-24中所述的那些方法，并列于实施例1的表1中。对于所选的吸收剂，临界参数已经从例如在Reid，R.C等[The Properties of Gases&Liquids(气体和液体的性质)，第4版，1987，McGraw-Hill，New York]中所述的那些基团贡献法估出，也显示在实施例1的表1中。这些高沸点物质的临界参数的准确性对于联系溶解度数据来讲不那么重要(Yokozeki，A.[Intl.J.Thermophys.，2001，221057-1071])。然而，如前面所提及的方程6中的参数β1更为重要，并被当作二元溶解度数据分析中的可调参数。
为了用EOS计算热性质，需要每种纯化合物的理想气体热容作为温度的函数见方程14。方程14的系数列于实施例1的表2中，这里吸收剂的系数已全都从基团贡献法估出(Reid，R.C，等[TheProperties of Gases&Liquids(气体和液体的性质)，第4版，1987，McGraw-Hill，纽约])。
为了确定混合物的EOS参数，接下来分析氟碳化合物/离子液体二元混合物的溶解度(VLE汽液平衡)数据。通过用相对压力差的原函数的非线性最小平方分析，确定四个二元相互作用参数，lij、lji、mij和τij，以及每个二元对的吸收剂参数β1。所选二元混合物的结果如实施例1中表3所示。
使用该制冷剂/吸收剂对的EOS参数，以热力学一致的方式可以计算这些混合物的任何热力学性质。
吸收制冷循环的性能可基于如图1所示的简易、典型循环和该理论模型。这里，忽略泵送功率Wp，因为相对于其它的热功率，它通常无关紧要。另外，做了几个未明确表述的假设 (1)在连接线路中没有压力下降。
(2)从冷凝器到蒸发器的制冷剂膨胀过程是等焓的，与通常在蒸汽压缩循环计算中一样。图1中7位点(蒸发器的出口)的条件是纯制冷剂的露点，T＝Teva。
(3)6位点的条件是制冷剂的泡点，且没有过冷液体。5位点(冷凝器入口)的情形是纯制冷剂的过热状态，P＝Pcon且T＝Tg。
(4)冷凝器和发生器中的压力(Pcon和Pg)是一样的，而类似地，蒸发器和吸收器的压力(Peva和Pa)是相等的。
(5)位点3(吸收器的溶液入口)的条件是溶液的泡点，用吸收器压力(Pa)和发生器的溶液浓度(xg)规定。
(6)规定发生器(Tg)、吸收器(Ta)、冷凝器(Tcon)和蒸发器(Teva)中的温度，作为给定的循环条件。
(7)将制冷剂气体流速(mr)设置为1千克/秒，不失一般性，并忽略无关紧要的吸收剂蒸汽。
循环计算的第一步是获得作为给定温度下纯制冷剂的饱和蒸汽压的Peva和Pcon，所用方法例如泡点P程序法，如Ness，H.C.V.和Abbott，M.M.[Classical Thermodynamics of Nonelectrolyte Solutionswith Applications to Phase Equilibria(应用于相平衡的非电解质溶液的经典热力学)，1982，McGraw-Hill，New York]。然后，使用例如TP(温度-压力)快速程序法的方法，如Ness，H.C.V.和Abbott，M.M.(参见上述文献)，计算发生器和吸收器单元中的吸收剂组成，xg和xa。这提供了方程17中的f(流速比)。使用例如泡点T程序的方法，如Ness，H.C.V.和Abbott，M.M.(参见上述文献)，由假设(5)确定位点3的热力学性质。由方程19获得位点1的焓。用已知的T、P和组成计算所有其它位点的焓。因此，使用所列方程可以获得性能评估所必须的量。实施例1中表4用所选热力学量归纳了该二元系统的循环性能，这里循环条件的特定温度为Tg/Tcon/Ta/Teva＝100/40/30/10℃，且mr＝1千克/秒。
为了比较，还计算了众所周知的制冷剂-吸收剂对(NH3/H2O和H2O/LiBr)，如实施例1中表4所示。就NH3/H2O来说，吸收剂水在发生器出口的蒸汽压不可忽略，而且在实际应用中，为了从吸收剂水中分离出制冷剂，需要精馏器(蒸馏)单元。在本研究中，我们忽略了这种效果和额外的功率需求。因此，对于该性能比较，高估了计算出的COP。对于H2O/LiBr，我们没有提出EOS模型。相反，算出的COP。对于H2O/LiBr，我们没有提出EOS模型。相反，我们使用了热力学性质的经验相关图表(参见例如，Stoecker，W.F.和Jones，J.W.[Refrigeration and Air Conditioning(制冷和空调)，1982，McGraw-Hill，纽约，第328-350页])温度-压力-浓度图表以及焓-温度图表。
虽然吸收制冷循环的循环计算可以相对简单且直接的方式获得，特别是通过使用该EOS，但理解该结果需要不同于普通蒸汽压缩循环所用的方法。在后者情形下，用蒸汽压缩器产生高压/高温制冷剂气体，其中的热力学过程在理论上是单一的等熵步骤压缩器入口和出口的焓足以描述压缩器工作。然而，在吸收循环中，产生相应高压/高温气体的过程是复杂的，因为实际上，必须已知几个不同位置上的焓以及吸收器和发生器单元处制冷剂-吸收剂的溶解度差异(与f值相关)，如方程17、21和22所示。
给定温度下，冷凝器和蒸发器的性能对于两个循环而言是一样的，并且可以基于汽化(或者冷凝)潜热理解。通常，制冷效果是蒸发器的潜热，它随Tc和Teva之间温差的增大而增大。因此，在给定Teva下，对于具有较高Tc的制冷剂，潜热较大。另外，不同制冷剂的摩尔潜热(焦耳/摩尔)在其沸点(或者远离Tc)通常没有显著不同，而比潜热(焦耳/千克)可由于摩尔质量的巨大差别而显著不同。这些因素可以解释在实施例1中表4的不同制冷剂所计算出的制冷功率Qe的巨大差别。
通常，有用的吸收剂是对制冷剂有高溶解度，且相对于制冷剂有很高沸点的化合物。例如，这里所用的系统包括HFC-32+[bmim][PF6]、HFC-32+[bmim][BF4]、HFC-134+[bmim][PF6]、HFC-134a+[bmim][PF6]、HFC-152a+[bmim][PF6]和HFC-125+[bmim][PF6]，其COP/f值分别为0.385/7.35、0.330/6.41、0.348/4.38、0.254/10.66、0.300/13.27和0.128/16.49(见实施例1，表4)。在10、25、50和75℃的常温下，这些制冷剂对的溶解度曲线如图2至图8所示。确实，富吸收剂一方的良好溶解度(指示凹向上或近线性的蒸汽压)与良好的性能相对应。
基于COP/f，制冷剂+离子液体对可以替换H2O/LiBr和NH3/H2O的优选顺序排列。理想地，COP是高的而f因数是低的。基于这个标准，最优选的候选是HFC-32+[bmim][PF6]、HFC-32+[bmim][BF4]、HFC-32+[emim][BEI]、HFC-32+[pmpy][BMeI]、HFC-32+[dmpim][TMeM]、HFC-32+[emim][BMeI]、HFC-134+[bmim][PF6]。HFC-32和HFC-134是与氟化离子液体结合的优选的制冷剂。
通常优选HFC作为这里使用的制冷剂，因为它们不消耗臭氧，造成全球变暖的潜能低。特别地，CFC和HCFC可以消耗臭氧，而且FC具有较高的造成全球变暖的潜能。在HFC中，134、134a和125都是不易燃的，而那些易燃HFC(32、143a、152a和161)可以与不易燃HFC混合制成不易燃混合物。如上指出，在HFC中，32和134将是最优选的，因为基于表4它们具有最高的COP，而且134将是最优选的因为它同时也不易燃。
本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂氢氟碳化合物、氢氟氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O以及选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃的非氟化烃；和至少一种离子液体。该离子液体可以包含选自以下的阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，和选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-和任何氟化阴离子。所述阳离子和/或阴离子可以被氟化。氟化阴离子可选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷、异丁烯；和至少一种离子液体。在另一实施方式中，本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；和至少一种具有至少一个氟的离子液体。在又一实施方式中，本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；和至少一种离子液体，所述离子液体具有选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑。
在又一实施方式中，本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、H2O、Ar、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；和至少一种离子液体，该离子液体具有选自以下的如上所述阳离子吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、吡唑、噻唑、唑和三唑，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少一个含有F-。离子液体的阴离子可选自[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[CF3SO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-，和任何氟化阴离子。在又一实施方式中，本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对可以包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；和至少一种具有氟化阴离子的离子液体。该氟化阴离子可选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；和至少一种离子液体，该离子液体具有咪唑阳离子或者氟化咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；以及至少一种离子液体，该离子液体具有1-丁基-3-甲基咪唑阳离子或者氟化1-丁基-3-甲基咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；以及至少一种离子液体，该离子液体具有1-丙基-2，3-二甲基咪唑阳离子或者氟化1-丙基-2，3-二甲基咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。本发明组合物包含制冷剂对，该制冷剂对包括至少一种选自以下的制冷剂HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烷；以及至少一种离子液体，该离子液体具有1，3-二辛基咪唑或者1-辛基-3-甲基咪唑阳离子或者氟化1，3-二辛基咪唑或者1-辛基-3-甲基咪唑阳离子和选自[I]-的阴离子。
本发明还提供了使物体或者空间冷却的方法，该方法通过(a)用离子液体吸收制冷剂蒸汽，以形成两种组分的混合物，所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O和非氟化烃，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；(b)加热所述混合物使制冷剂以蒸汽形式从离子液体中分离；(c)在压力下使制冷剂蒸汽冷凝成液体；(d)降低液体制冷剂的压力，并蒸发制冷剂以形成制冷剂蒸汽，并且接近要被冷却的物体或者空间；和(e)用离子液体重新吸收制冷剂蒸汽。
本发明还提供了使物体或者空间加热的方法，该方法通过(a)用离子液体吸收制冷剂蒸汽，所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O和非氟化烃形成两种组分的混合物，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；(b)加热所述混合物使制冷剂以蒸汽形式从离子液体中分离；(c)在压力下使制冷剂蒸汽冷凝成液体，并且接近要被加热的物体或者空间；(d)降低液体制冷剂的压力，并蒸发制冷剂以形成制冷剂蒸汽；和(e)用离子液体重新吸收制冷剂蒸汽。
本发明还提供了在实施吸收制冷循环的设备中使物体或者空间冷却的方法，该方法通过(a)在吸收器中形成制冷剂和离子液体的混合物，其中所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O，和非氟化烃，从而形成两种组分的混合物，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；(b)使该混合物通过发生器，在这里，将混合物加热使制冷剂以蒸汽形式从离子液体中分离；(c)使制冷剂蒸汽通至冷凝器，在这里，在压力下将蒸汽冷凝成液体；(d)使液体制冷剂通至蒸发器，在这里，在减压下将所述液体蒸发，以形成制冷剂蒸汽，并且接近要被冷却的物体或者空间；和(e)使制冷剂蒸汽通至吸收器。
本发明还提供了在实施吸收制冷循环的设备中使物体或者空间加热的方法，该方法通过(a)在吸收器中形成制冷剂和离子液体的混合物，其中所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O，和非氟化烃，从而形成两种组分的混合物，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；(b)使该混合物通至发生器，在这里，将混合物加热使制冷剂以蒸汽形式从离子液体中分离；(c)使制冷剂蒸汽通至冷凝器，在这里，在压力下将蒸汽冷凝成液体，并且接近要被加热的物体或者空间；(d)使液体制冷剂通至蒸发器，在这里，在减压下将所述液体蒸发，以形成制冷剂蒸汽；和(e)使制冷剂蒸汽通至吸收器。
在如上所述的任何方法中，在步骤(b)中从制冷剂中分离出的离子液体可以在步骤(e)中再循环使用。
本发明还提供了实施如这里所述的吸收循环使物体或者空间冷却或者加热的调温设备。该设备可包括例如代替压缩器的吸收器-发生器溶液回路，其中，该回路可以包括吸收器、发生器、热交换器、压力控制装置和使溶液循环的泵；而且该设备还包括类似于普通蒸汽压缩循环所用设备的具有膨胀阀的冷凝器单元和蒸发器单元。这里的设备能够使用任何一种或多种这里所述的制冷剂和/或任何一种或多种这里所述的离子液体来实施吸收制冷循环。这里的设备能够实施这里所述的任何一种或多种方法。本发明设备可以被用于或者用作电冰箱、空调、制冰机、工业冷却系统、加热器或者热泵。
提出下列实施例举例说明本发明的优势，并帮助普通技术人员制造和使用本发明。不期望这些实施例以任何方式限制本公开或者所附权利要求书的范围。
一般方法和材料 1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6]，C8H15N2F6P，分子量为284克/摩尔，批号和装填号码，1055432 31304010)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4]，C8H15N2F4B，分子量为226克/摩尔，批号和装填号码，1080045 11304079)、1，2-二甲基-3-丙基咪唑三(三氟甲基磺酰基)甲基化物([dmpim][tTFMSmethide]或者[dmpim][TMeM]，C12H15N2F9O6S3，分子量为550克/摩尔，批号439706)和双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1，2-二甲基-3-丙基咪唑([dmpim][bTFMSimide]或者[dmpim][BMeI]，C10H15N3F6O4S2，分子量为419克/摩尔，批号439391)、双(三氟甲基磺酰)亚胺基化3-甲基-1-丙基吡啶([pmpy][BMeI]分子量为416.4克/摩尔)、双(五氟乙基磺酰)亚胺基化1-乙基-3-甲基咪唑([emim][BEI]，分子量为491.32克/摩尔)、双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1-乙基-3-甲基咪唑([emim][BMeI]，分子量为391.31克/摩尔)、1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[emim][PF6]、双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1-丁基-3-甲基吡啶[bmpy][BMeI]、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑甲基磺酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐，每种都是从FlukaChemika获得，纯度为＞96％至97％。
一氯二氟甲烷(HCFC-22，CHClF2，分子量为86.47克/摩尔)、二氟甲烷(HFC-32，CH2F2，分子量为52.02克/摩尔)、五氟乙烷(HFC-125，C2HF5，分子量为120.02克/摩尔)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134，C2H2F4，分子量为102.03克/摩尔)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a，C2H2F4，分子量为102.03克/摩尔)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a，C2H3F3，分子量为82.04克/摩尔)和1，1-二氟乙烷(HFC-152a，C2H4F2，分子量为66.05克/摩尔)，HFC-134是从DuPont Fluorochemicals(Wilmington，Delaware)获得，最低纯度为99.99％。安装了分子筛阱以除去气体中的微量水，而且每种测试的离子液体在进行溶解度测量之前都要脱气。
实施例2至6和图2至6显示几种氢氟碳化合物(HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a和HFC-152a)在一种离子液体[bmim][PF6]中于10、25、50和75℃下的溶解度和扩散率结果。
实施例7至11和图7显示HFC-32在几种其它离子液体([bmim][BF4]、[omim][I]、[doim][I]、[dmpim][tTFMSmethide]和[dmpim][bTFMSimide])中的溶解度和扩散率结果。
实施例12和13提供了制备1，3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]的方法和制备1-甲基-3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]的方法。
实施例14提供了对重量分析微量天平中部件的描述。
实施例15至41显示离子液体中各种制冷剂的溶解度结果。
使用下列术语和缩写 ai＝第i种的通有的RK EOS参数(米6·兆帕·摩尔-2) bi＝第i种的通有的RK EOS参数(米3·摩尔-1) C＝浓度(摩尔·米-3) Cb＝浮力(牛顿) Cf＝校正因子(千克) C0pi＝第i种理想气体热容(焦耳·摩尔-1·K-1) C0＝初始浓度(摩尔·米-3) Cs＝饱和浓度(摩尔·米-3) <C>＝空间平均浓度(摩尔·米-3) COP＝性能系数 D＝扩散常数(米2·秒-1) g＝重力加速度(9.80665米·秒-2) f＝质量流速比 f(T)＝二元相互作用参数的温度依赖项，1+τij/T Hi＝i位点的焓(焦耳·千克-1) Kij、kji、lij、lji＝二元相互作用参数 L＝长度(米) ma＝吸收的质量(千克) mi＝天平样品一边第i种的质量(千克) mj＝天平平衡重量一边第j种的质量(千克) mij＝二元相互作用参数 ms＝溶液的质量流速(千克·秒-1) mr＝制冷剂的质量流速(千克·秒-1) mIL＝离子液体样品的质量(千克) MWi＝第i种的分子量(千克·摩尔-1) N＝第n号组分 P＝压力(兆帕) Pci＝第i种的临界压力(兆帕) P0＝初始压力(兆帕) QI＝热(千瓦) R＝气体常数(8.31434米3·帕·摩尔-1·K-1) T＝时间(秒) Tci＝第i种的临界温度(K) Ti＝第i种的温度(K) Tj＝第j种的温度(K) Ts＝样品的温度(K) Vi＝第i种的体积(米3) VIL＝离子液体的体积(米3) Vm＝液体样品的体积(米3)

＝气体的摩尔体积(米3·摩尔-1)

＝第i种的摩尔体积(米3·摩尔-1)

＝离子液体的摩尔体积(米3·摩尔-1)

＝混合物的摩尔体积(米3·摩尔-1)

＝起始摩尔体积(米3·摩尔-1)

＝摩尔体积的变化(米3·摩尔-1) Wi＝功(千瓦) xi＝第i种的摩尔分数 z＝深度(米) α＝EOS温度依赖参数 βk＝温度依赖参数的系数 λn＝特征值(米-1) ρg＝气体的密度(千克·米-3) ρi＝天平样品一边第i组分的密度(千克·米-3) ρj＝天平平衡重量一边第j组分的密度(千克·米-3) ρair＝空气的密度(千克·米-3) ρs＝样品的密度(千克·米-3) η＝热比率，输出功率除以输入功率 τij＝温度依赖项f(T)的二元相互作用参数(K) 单位 Pa≡帕斯卡 MPa≡兆帕斯卡 mol≡摩尔 m≡米 cm≡厘米 kW≡千瓦 K≡开氏温度 N≡牛顿 J≡焦耳 kJ≡千焦耳 kg≡千克 mg≡毫克 μg≡微克 T≡温度 P≡压力 mbar≡毫巴 min≡分钟 ℃≡摄氏度 sec≡秒 在以下描述中，(A)至(D)提供了用于本发明的离子液体的阴离子的合成，(E)至(U)提供了用于本发明的离子液体的合成。
通常无商品来源的阴离子的制备 (A)1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K)([HCF2CF2SO3]-)(A)1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K)的合成 将亚硫酸钾水合物(176克，1.0摩尔)、焦亚硫酸钾(610克，2.8摩尔)和去离子水(2000毫升)形成的溶液加入1加仑的HastelloyC276反应容器中。该溶液的pH为5.8。将容器冷却至18℃，抽空至0.10兆帕，并用氮气吹洗。抽空/吹洗循环再重复两次。然后向容器内加入四氟乙烯(TFE，66克)，将其加热至100℃，这时内压为1.14兆帕。升高反应温度至125℃并保持3小时。当TFE压力因反应而降低时，加入更多小等份(每份20至30克)的TFE，使工作压力大概保持在1.14和1.48兆帕之间。一旦在初始预进料66克之后已加入了500克(5.0摩尔)的TFE，就打开容器并冷却至25℃。清亮浅黄色反应溶液的pH为10至11。通过加入焦亚硫酸钾(16克)使该溶液缓冲至pH7。
在旋转蒸发器上真空除去水，得到湿的固体。然后将该固体置于冷冻干燥机(Virtis Freezemobile 35×1；Gardiner，纽约)中72小时使水量降至大约1.5重量％(1387克粗品)。总固体的理论质量为1351克。质量平衡非常接近于理想，由于水分，分离的固体质量稍高。此附加冷冻干燥步骤的优点是得到自由流动的白色粉末，而在真空烘箱中处理导致生成肥皂样的固体结块，要取出非常困难，不得不使其碎裂后再倒出烧瓶。粗TFES-K可进一步通过用试剂级丙酮提取、过滤和干燥来纯化分离。
19F NMR(D2O)δ.-122.0(dt，JFH＝6Hz，JFF＝6Hz，2F)；-136.1(dt，JFH＝53Hz，2F)。
1H NMR(D2O)δ.6.4(tt，JFH＝53Hz，JFH＝6Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)580ppm。
C2HO3F4SK的分析计算C，10.9H，0.5N，0.0实验结果C，11.1H，0.7N，0.2。
熔点Mp(DSC)242℃ TGA(空气)10％失重@367℃，50％失重@375℃。
TGA(氮气)10％失重@363℃，50％失重@375℃。
(R)1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸钾(TPES-K)的合成 将亚硫酸钾水合物(88克，0.56摩尔)、焦亚硫酸钾(340克，1.53摩尔)和去离子水(2000毫升)形成的溶液加入1加仑的HastelloyC276反应容器中。将容器冷却至7℃，抽空至0.05兆帕，并用氮气吹洗。抽空/吹洗循环再重复两次。然后向容器内加入全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE，600克，2.78摩尔)，将其加热至125℃，这时内压为2.31兆帕。使反应温度在125℃保持10小时。压力降低至0.26兆帕0时就打开容器，并冷却至25℃。粗反应产物为白色结晶沉淀，其上有无色的水层(pH＝7)。
白色固体的19F NMR光谱显示为纯的目标产物，而水层的光谱显示有少量但可检测到的氟化的杂质。因为想要的异构体在水中溶解较少，所以它以同分异构纯的形式沉淀。产物浆通过烧结玻璃过滤漏斗抽滤，将湿的结块在真空烘箱中(60℃，0.01兆帕)干燥48小时。获得类白色结晶产物(904克，97％产率)。
19F NMR(D2O)δ-86.5(s，3F)；-89.2，-91.3(子分裂(subsplit)ABq，JFF＝147Hz，2F)；-119.3，-121.2(子分裂ABq，JFF＝258Hz，2F)；-144.3(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(D2O)δ6.7(dm，JFH＝53Hz，1H)。
熔点Mp(DSC)263℃。
C4HO4F8SK的分析计算C，14.3H，0.3实验结果C，14.1H，0.3。
TGA(空气)10％失重@359℃，50％失重@367℃。
TGA(氮气)10％失重@362℃，50％失重@374℃。
(C)1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸钾(TTES-K)的合成 将亚硫酸钾水合物(114克，0.72摩尔)、焦亚硫酸钾(440克，1.98摩尔)和去离子水(2000毫升)形成的溶液加入1加仑的HastelloyC276反应容器中。该溶液的pH为5.8。将容器冷却至-35℃，抽空至0.08兆帕，并用氮气吹洗。抽空/吹洗循环再重复两次。然后向容器内加入全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE，600克，3.61摩尔)，将其加热至125℃，这时内压为3.29兆帕。使反应温度在125℃保持6小时。压力降低至0.27兆帕时就打开容器，并冷却至25℃。一冷却，就形成了目标产物的白色结晶沉淀，其上有无色清亮的水溶液(pH＝7)。
白色固体的19F NMR光谱显示为纯的目标产物，而水层的光谱显示有少量但可检测到的氟化的杂质。溶液通过烧结玻璃过滤漏斗抽滤6小时除去大部分水。然后将湿的结块在真空烘箱中(50℃，0.01兆帕)干燥48小时。获得854克的白色粉末(83％产率)。终产物为同分异构纯(通过19F和1H NMR检测)，因为不想要的异构体在过滤时留在了水中。
19F NMR(D2O)δ-59.9(d，JFH＝4Hz，3F)；-119.6，-120.2(子分裂ABq，J＝260Hz，2F)；-144.9(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(D2O)δ6.6(dm，JFH＝53Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)71ppm。
C3HF6SO4K的分析计算C，12.6H，0.4N，0.0实验结果C，12.6H，0.0N，0.1。
熔点Mp(DSC)257℃。
TGA(空气)10％失重@343℃，50％失重@358℃。
TGA(氮气)10％失重@341℃，50％失重@357℃。
(D)1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸钠(HFPS-Na)的合成 将无水亚硫酸钠(25克，0.20摩尔)、亚硫酸氢钠73克(0.70摩尔)和去离子水(400毫升)形成的溶液加入1加仑的HastelloyC反应容器中。该溶液的pH为5.7。将容器冷却至4℃，抽空至0.08兆帕，然后加入六氟丙烯(HFP，120克，0.8摩尔，0.43兆帕)。搅拌下加热该容器至120℃且保持3小时，压力升至最大1.83兆帕，然后在30分钟内降至0.27兆帕。最后冷却容器，将剩余的HFP放出，并用氮气吹洗反应器。终溶液的pH为7.3。
在旋转蒸发器上真空除去水得到湿的固体。然后将该固体置于真空烘箱(0.02兆帕，140℃，48小时)，获得219克白色固体，该固体含有约1％重量的水分。总固体的理论质量为217克。粗HEPS-Na可进一步通过用试剂级丙酮提取、过滤并干燥来纯化分离。
19F NMR(D2O)δ-74.5(m，3F)；-113.1，-120.4(ABq，J＝264Hz，2F)；-211.6(dm，1F). 1H NMR(D2O)δ5.8(dm，JFH＝43Hz，1H)。
熔点Mp(DSC)126℃。
TGA(空气)10％失重@326℃，50％失重@446℃。
TGA(氮气)10％失重@322℃，50％失重@449℃。
离子液体的制备 (E)1-丁基-2，3-二甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 将1-丁基-2，3-二甲基咪唑氯化物(22.8克，0.121摩尔)与试剂级丙酮(250毫升)在大圆底烧瓶中混合并用力搅拌。在单独的圆底烧瓶里将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，26.6克，0.121摩尔)加入试剂级丙酮(250毫升)中，并将该溶液小心地加入1-丁基-2，3-二甲基咪唑氯化物溶液中。将大烧瓶下降到油浴里并在60℃下加热回流10小时。然后用大烧结玻璃漏斗过滤反应混合物，除去形成的白色KCl沉淀，将滤出液置于旋转蒸发器上4小时以除去丙酮。
反应流程如下所示
(F)1-丁基-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 将1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(60.0克)和高纯度的无水丙酮(＞99.5％，Aldrich，300毫升)在1升烧瓶中混合，并在磁力搅拌下加热至回流，直至固体完全溶解。室温下，在单独的1升烧瓶中，将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，75.6克)溶解于高纯度无水丙酮(500毫升)中。室温下混合这两种溶液，并且在正氮气压力下磁力搅拌2小时。停止搅拌并使KCl沉淀物下沉，然后通过具有C盐垫的烧结玻璃漏斗抽滤，以除去KCl。真空除去丙酮得到黄色的油。该油进一步通过用高纯度丙酮(100毫升)稀释并与脱色碳(5克)搅拌来纯化。再次抽滤该混合物并真空除去丙酮得到无色的油。该油进一步在4帕和25℃下干燥6小时，获得83.6克产物。
19F NMR(DMSO-d6)δ-124.7(dt，J＝6Hz，J＝8Hz，2F)；-136.8(dt，J＝53Hz，2F)。
1H NMR(DMSOd6)δ0.9(t，J＝7.4Hz，3H)；1.3(m，2H)；1.8(m，2H)；3.9(s，3H)；4.2(t，J＝7Hz，2H)；6.3(dt，J＝53Hz，J＝6Hz，1H)；7.4(s，1H)；7.5(s，1H)；8.7(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.14％。
C9H12F6N2O3S的分析计算C，37.6H，4.7N，8.8实验结果C，37.6H，4.6N，8.7。
TGA(空气)10％失重@380℃，50％失重@420℃。
TGA(氮气)10％失重@375℃，50％失重@422℃。
G)1-乙基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 向500毫升圆底烧瓶中加入1-乙基-3-甲基咪唑氯化物(Emim-Cl，98％，61.0克)和试剂级丙酮(500毫升)。将该混合物温和加热(50℃)直到几乎所有Emim-Cl溶解。向单独的500毫升烧瓶中加入1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，90.2克)和试剂级丙酮(350毫升)。24℃下磁力搅拌这第二种混合物直至所有TFES-K溶解。在1升的烧瓶中合并这些溶液，得到奶白色悬浮液。24℃下搅拌该混合物24小时。然后使KCl沉淀物下沉，其上面有清亮的绿色溶液。反应混合物通过C盐/丙酮垫过滤一次，再通过烧结玻璃漏斗过滤一次以除去KCl。先在旋转蒸发器上后在高真空管路(4帕，25℃)2小时，以真空除去丙酮。产物为粘性浅黄色的油(76.0克，64％产率)。
反应流程如下所示
19F NMR(DMSOd6)δ-124.7(dt，JFH＝6Hz，JFF＝6Hz，2F)；-138.4(dt，JFH＝53Hz，2F)。
1H NMR(DMSO-d6)δ1.3(t，J＝7.3Hz，3H)；3.7(s，3H)；4.0(q，J＝7.3Hz，2H)；6.1(tt，JFH＝53Hz，JFH＝6Hz，1H)；7.2(s，1H)；7.3(s，1H)；8.5(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.18％。
C8H12N2O3F4S的分析计算C，32.9H，4.1N，9.6实验结果C，33.3H，3.7N，9.6。
熔点(Mp)45至46℃。
TGA(空气)10％失重@379℃，50％失重@420℃。
TGA(氮气)10％失重@378℃，50％失重@418℃。
H)1-乙基-3-甲基咪唑1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸盐的合成 向1升圆底烧瓶中加入1-乙基-3-甲基咪唑氯化物(Emim-Cl，98％，50.5克)和试剂级丙酮(400毫升)。使该混合物温和加热(50℃)直到几乎所有Emim-Cl溶解。向单独的500毫升烧瓶中加入1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸钾(HFPS-K，92.2克)和试剂级丙酮(300毫升)。室温下磁力搅拌该第二种混合物直至所有HFPS-K溶解。
合并这些溶液，并在正氮气压力26℃下搅拌12小时，得到奶白色的悬浮液。使KCl沉淀物下沉过夜，其上面有清亮的黄色溶液。反应混合物通过C盐/丙酮垫过滤一次，再通过烧结玻璃漏斗过滤一次。先在旋转蒸发器上后在高真空管路(4帕，25℃)2小时，以真空除去丙酮。产物为粘性浅黄色的油(103.8克，89％产率)。
反应流程如下所示
19F NMR(DMSO-d6)δ-73.8(s，3F)；-114.5，-121.0(ABq，J＝258Hz，2F)；-210.6(m，1F，JHF＝41.5Hz)。
1H NMR(DMSO-d6)δ1.4(t，J＝7.3Hz，3H)；3.9(s，3H)；4.2(q，J＝7.3Hz，2H)；5.8(m，JHF＝41.5Hz，1H，)；7.7(s，IH)；7.8(s，1H)；9.1(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.12％。
C9H12N2O3F6S的分析计算C，31.5H，3.5N，8.2实验结果C，30.9H，3.3N，7.8。
TGA(空气)10％失重@342℃，50％失重@373℃。
TGA(氮气)10％失重@341℃，50％失重@374℃。
I)1-己基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 将1-己基-3-甲基咪唑氯化物(10克，0.0493摩尔)与试剂级丙酮(100毫升)于大圆底烧瓶中混合并在氮气层下用力搅拌。在单独的圆底烧瓶里将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，10克，0.0455摩尔)加入试剂级丙酮(100毫升)中，并将该溶液小心地加入1-己基-3-甲基咪唑氯化物/丙酮混合物中。使该混合物搅拌过夜。然后用大烧结玻璃漏斗过滤反应混合物，除去形成的白色KCl沉淀，将滤出液置于旋转蒸发器上4小时以除去丙酮。
反应流程如下所示
J)1-十二烷基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 在大圆底烧瓶中，将1-十二烷基-3-甲基咪唑氯化物(34.16克，0.119摩尔)部分溶解于试剂级丙酮(400毫升)中并用力搅拌。在单独的圆底烧瓶里将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，26.24克，0.119摩尔)加入试剂级丙酮(400毫升)中，并将该溶液小心地加入1-十二烷基-3-甲基咪唑氯化物溶液中。在60℃下回流加热该反应混合物大约16小时。然后用大烧结玻璃漏斗过滤反应混合物，除去形成的白色KCl沉淀，将滤出液置于旋转蒸发器上4小时以除去丙酮。
反应流程如下所示
K)1-十六烷基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 在大圆底烧瓶中，将1-十六烷基-3-甲基咪唑氯化物(17.0克，0.0496摩尔)部分溶解于试剂级丙酮(100毫升)中并用力搅拌。在单独的圆底烧瓶里将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，10.9克，0.0495摩尔)加入试剂级丙酮(100毫升)中，并将该溶液小心地加入1-十六烷基-3-甲基咪唑氯化物溶液中。在60℃下回流加热该反应混合物大约16小时。然后用大烧结玻璃漏斗过滤反应混合物，除去形成的白色KCl沉淀，将滤出液置于旋转蒸发器上4小时以除去丙酮。
反应流程如下所示
L)1-十八烷基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 在大圆底烧瓶中，将1-十八烷基-3-甲基咪唑氯化物(17.0克，0.0458摩尔)部分溶解于试剂级丙酮(200毫升)中并用力搅拌。在单独的圆底烧瓶里将1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾(TFES-K，10.1克，0.0459摩尔)加入试剂级丙酮(200毫升)中，并将该溶液小心地加入1-十八烷基-3-甲基咪唑氯化物溶液中。在60℃下回流加热该反应混合物大约16小时。然后用大烧结玻璃漏斗过滤反应混合物，除去形成的白色KCl沉淀，将滤出液置于旋转蒸发器上4小时以除去丙酮。
反应流程如下所示
M)1-丙基-3-(1，1，2，2-TFES)咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐的合成 将咪唑(19.2克)加入四氢呋喃(80毫升)中。在玻璃振荡器管的反应容器中装入含有THF的咪唑溶液。将容器冷却至18℃，抽空至0.08兆帕，并用氮气吹洗。抽空/吹洗循环再重复两次。然后向容器加入四氟乙烯(TFE，5克)，将其加热至100℃，这时内压约为0.72兆帕。当TFE压力因反应而降低时，加入更多小等份(每份5克)的TFE，使工作压力大概保持在0.34和0.86兆帕之间。一旦已加入40克TFE，就打开容器并冷却至25℃。然后真空除去THF，并将产物在40℃下真空蒸馏得到纯的产物，如1H和19F NMR所示(产量为44克)。将碘代丙烷(16.99克)与1-(1，1，2，2-四氟乙基)咪唑(16.8克)在无水乙腈(100毫升)中混合，并将该混合物回流3天。真空除去溶剂，得到黄色蜡状固体(产量29克)。产物1-丙基-3-(1，1，2，2-四氟乙基)咪唑碘化物通过1HNMR(CD3CN)
确证。
然后将碘化物(24克)加入60毫升无水丙酮中，接着加入含15.4克1，1，2，2-四氟乙烷磺酸钾的75毫升无水丙酮。将混合物在60℃加热过夜，并形成浓厚的白色沉淀物(碘化钾)。将该混合物冷却、过滤，使用旋转蒸发器除去滤出液的溶剂。进一步过滤除去碘化钾。通过加入50克丙酮、1克活性炭、1克C盐和1克硅胶进一步纯化该产物。搅拌该混合物2小时后，过滤并除去溶剂。这样获得15克液体，其经NMR显示为目标产物。
N)1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸盐(Bmim-HFPS)的合成 在1升烧瓶中混合1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(Bmim-Cl，50.0克)和高纯度无水丙酮(＞99.5％，500毫升)，并在磁力搅拌下加热至回流直到固体全部溶解。室温下在单独的1升烧瓶中，将1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸钾(HFPS-K)溶于高纯度无水丙酮(550毫升)中。室温下混合这两种溶液，并在正氮气压力下磁力搅拌12小时。停止搅拌，并使KCl沉淀下沉。该固体通过具有C盐垫的烧结玻璃漏斗抽滤除去。真空除去丙酮，得到黄色的油。该油进一步通过用高纯度丙酮(100毫升)稀释和用脱色碳(5克)搅拌来纯化。抽滤该混合物，真空除去丙酮，得到无色的油。该油进一步在4帕和25℃下干燥2小时，获得68.6克产物。
19F NMR(DMSO-d6)δ-73.8.(s，3F)；-114，5，-121.0(ABq，J＝258Hz，2F)；-210.6(m，J＝42Hz，1F)。
1H NMR(DMSO-d6)δ0.9(t，J＝7.4Hz，3H)；1.3(m，2H)；1.8(m，2H)；3.9(s，3H)；4.2(t，J＝7Hz，2H)；5.8(dm，J＝42Hz，1H)；7.7(s，1H)；7.8(s，1H)；9.1(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.12％。
C9H12F6N2O3S的分析计算C，35.7H，4.4N，7.6实验结果C，34.7H，3.8N，7.2。
TGA(空气)10％失重@340℃，50％失重@367℃。
TGA(氮气)10％失重@335℃，50％失重@361℃。
可萃取的氯化物(通过离子色谱法)27ppm。
O)1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸盐(Bmim-TTES)的合成 室温下在200毫升烧瓶中混合1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(Bmim-Cl，10.0克)和去离子水(15毫升)。室温下在单独的200毫升烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸钾(TTES-K，16.4克)溶解于去离子水(90毫升)中。室温下混合这两种溶液并磁力搅拌30分钟。在正氮气压力下得到两相的混合物，而想要的离子液体在底部相。分离该层，并用二氯甲烷(2×50毫升)萃取水相。该合并的有机层经硫酸镁干燥，并真空浓缩。无色油产物在5帕和25℃下干燥4小时，获得15.0克产物。
19F NMR(DMSO-d6)δ-56.8(d，JFH＝4Hz，3F)；-119.5，-119.9(子分裂ABq，J＝260Hz，2F)；-142.2(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(DMSOd6)δ0.9(t，J＝7.4Hz，3H)；1.3(m，2H)；1.8(m，2H)；3.9(s，3H)；4.2(t，J＝7.0Hz，2H)；6.5(dt，J＝53Hz，J＝7Hz，1H)；7.7(s，1H)；7.8(s，1H)；9.1(S，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)613ppm。
C11H16F6N2O4S的分析计算C，34.2H，4.2N，7.3实验结果C，34.0H，4.0N，7.1。
TGA(空气)10％失重@328℃，50％失重@354℃。
TGA(氮气)10％失重@324℃，50％失重@351℃。
可抽提的氯化物(离子色谱法)＜2ppm。
P)1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐(Bmim-TPES)的合成 室温下在500毫升烧瓶中混合1-丁基-3-甲基咪唑氯化物(Bmim-Cl，7.8克)和无水丙酮(150毫升)。室温下在单独的200毫升烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸钾(TPES-K，15.0克)溶解于无水丙酮(300毫升)中。室温下混合这两种溶液，并在正氮气压力下磁力搅拌12小时。然后使KCl沉淀下沉，其上为无色溶液。通过C盐/丙酮垫将反应混合物滤一次，再通过烧结玻璃漏斗除去KCl。先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(4帕，25℃)2小时，真空除去丙酮。残留的KCl还在从溶液中析出，所以将二氯甲烷(50毫升)加入该粗产物中，该粗产物再用去离子水(2×50毫升)洗涤。该溶液经硫酸镁干燥，并真空除去溶剂，获得粘性浅黄色的油(12.0克，62％产率)。
19F NMR(CD3CN)δ-85.8(s，3F)；-87.9，-90.1(子分裂ABq，JFF＝147Hz，2F)；-120.6，-122.4(子分裂ABq，JFF＝258Hz，2F)；-142.2(dm，Jm＝53Hz，1F)。
1H NMR(CD3CN)δ1.0(t，J＝7.4Hz，3H)；1.4(m，2H)；1.8(m，2H)；3.9(s，3H)；4.2(t，J＝7.0Hz，2H)；6.5(dm，J＝53Hz，1H)；7.4(s，1H)；7.5(s，1H)；8.6(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.461。
C12H16F8N2O4S的分析计算C，33.0H，3.7。实验结果C，32.0H，3.6。
TGA(空气)10％失重@334℃，50％失重@353℃。
TGA(氮气)10％失重@330℃，50％失重@365℃。
Q)十四烷基(三-正-丁基)1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸盐([4.4.4.14]P-HFPS)的合成 向4升的圆底烧瓶中加入离子液体十四烷基(三-正-丁基)氯化物(CyphosIL 167，345克)和去离子水(1000毫升)。磁力搅拌该混合物直到成为一个相。在单独的2升烧瓶中，将1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸钾(HFPS-K，214.2克)溶解于去离子水(1100毫升)中。合并这些溶液，并在正氮气压力26℃下搅拌1小时，产生奶白色的油。该油慢慢地固化(439克)，抽滤后将其溶解于氯仿(300毫升)中。剩余的水(pH＝2)层用氯仿(100毫升)萃取一次。合并氯仿层，用碳酸钠水溶液(50毫升)洗涤除去任何酸性杂质。然后经硫酸镁干燥，抽滤，并先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(4帕，100℃)16小时，真空浓缩。获得白色固体终产物(380克，76％产率)。
19F NMR(DMSO-d6)δ-73.7(s，3F)；-114.6，-120.9(ABq，J＝258Hz，2F)；-210.5(m，JHF＝41.5Hz，1F)。
1H NMR(DMSO-d6)δ0.8(t，J＝7.0Hz，3H)；0.9(t，J＝7.0Hz，9H)；1.3(br s，20H)；1.4(m，16H)；2.2(m，8H)；5.9(m，JHF＝42Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)895ppm。
C29H57F6O3PS的分析计算C，55.2H，9.1N，0.0。实验结果C，55.1H，8.8N，0.0。
TGA(空气)10％失重@373℃，50％失重@421℃。
TGA(氮气)10％失重@383℃，50％失重@436℃。
R)十四烷基(三-正-己基)1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐([6.6.6.14]P-TPES)的合成 向500毫升圆底烧瓶中加入丙酮(光谱级，50毫升)和离子液体十四烷基(三-正-己基)氯化物(CyphosIL 101，33.7克)。磁力搅拌该混合物直到成为一个相。在单独的1升烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸钾(TPES-K，21.6克)溶解于丙酮(400毫升)中。合并这些溶液，并在正氮气压力26℃下搅拌12小时，产生白色KCl沉淀。抽滤除去该沉淀，在旋转蒸发仪上真空除去丙酮，所得粗产物为混浊的油(48克)。加入氯仿(100毫升)，并用去离子水(50毫升)洗涤该溶液一次。然后经硫酸镁干燥，并先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(8帕，24℃)8小时，真空浓缩，获得浅黄色油状终产物(28克，56％产率)。
19F NMR(DMSOd6)δ-86.1(s，3F)；-88.4，-90.3(子分裂ABq，JFF＝147Hz，2F)；-121.4，-122.4(子分裂ABq，JFF＝258Hz，2F)；-143.0(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(DMSO-d6)δ0.9(m，12H)；1.2(m，16H)；1.3(m，16H)；1.4(m，8H)；1.5(m，8H)；2.2(m，8H)；6.3(dm，JFH＝54Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.11。
C36H69F8O4PS的分析计算C，55.4H，8.9N，0.0。实验结果C，55.2H，8.2N，0.1。
TGA(空气)10％失重@311℃，50％失重@339℃。
TGA(氮气)10％失重@315℃，50％失重@343℃。
S)十四烷基(三-正-己基)1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸盐([6.6.6.14]P-TTES)的合成 向100毫升圆底烧瓶中加入丙酮(光谱级，50毫升)和离子液体十四烷基(三-正-己基)氯化物(CyphosIL 101，20.2克)。磁力搅拌该混合物直到其成为一个相。在单独的100毫升烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸钾(TTES-K，11.2克)溶解于丙酮(100毫升)中。合并这些溶液，并在正氮气压力26℃下搅拌12小时，产生白色KCl沉淀。
抽滤除去该沉淀，在旋转蒸发仪上真空除去丙酮，所得粗产物为混浊的油。该产物用二乙醚(100毫升)稀释，然后用去离子水(50毫升)洗涤一次，用碳酸钠水溶液(50毫升)洗涤两次，以除去任何酸性杂质，再用去离子水(50毫升)洗涤两次。然后该醚溶液经硫酸镁干燥，并先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(4帕，24℃)8小时，真空浓缩，获得油状终产物(19.0克，69％产率)。
19F NMR(CD2Cl2)δ-60.2.(d，JFH＝4Hz，3F)；-120.8，-125.1(子分裂ABq，J＝260Hz，2F)；-143.7(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(CD2Cl2)δ0.9(m，12H)；1.2(m，16H)；1.3(m，16H)；1.4(m，8H)；1.5(m，8H)；2.2(m，8H)；6.3(dm，JFH＝54Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)412ppm。
C35H69F6O4PS的分析计算C，57.5H，9.5N，0.0。实验结果C，57.8H，9.3N，0.0。
TGA(空气)10％失重@331℃，50％失重@359℃。
TGA(氮气)10％失重@328℃，50％失重@360℃。
T)1-乙基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟-2-(五氟乙氧基)磺酸盐([Emim-TPENTAS])的合成 向500毫升圆底烧瓶中加入1-乙基-3-甲基咪唑氯化物(Emim-Cl，98％，18.8克)和试剂级丙酮(150毫升)。使该混合物温和加热(50℃)直到所有Emim-Cl溶解。在单独的500毫升烧瓶中将1，1，2，2-四氟-2-(五氟乙氧基)磺酸钾(TPENTAS-K，43.7克)溶解于试剂级丙酮(450毫升)中。
在1升的烧瓶中合并这些溶液，产生白色沉淀(KCl)。24℃下搅拌该混合物8小时。然后使KCl沉淀物下沉，其上面有清亮的黄色溶液。通过C盐/丙酮垫过滤除去KCl。真空除去丙酮得到黄色的油，然后用氯仿(100毫升)稀释。氯仿部分用去离子水(50毫升)洗涤三次，经硫酸镁干燥，过滤，并先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(4帕，25℃)8小时，真空浓缩，产物为浅黄色的油(22.5克)。
19F NMR(DMSO-d6)δ-82.9.(m，2F)；-87.3(s，3F)；-89.0(m，2F)；-118.9(s，2F)。
1H NMR(DMSO-d6)δ.1.5(t，J＝7.3Hz，3H)；3.9(s，3H)；4.2(q，J＝7.3Hz，2H)；7.7(s，1H)；7.8(s，1H)；9.1(s，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.17％。
C10H11N2O4F9S的分析计算C，28.2H，2.6N，6.6。实验结果C，28.1H，2.9N，6.6。
TGA(空气)10％失重@351℃，50％失重@401℃。
TGA(氮气)10％失重@349℃，50％失重@406℃。
U)四丁基1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐(TBP-TPES)的合成 向200毫升圆底烧瓶中加入去离子水(100毫升)和四-正-丁基溴化物(Cytec Canada Inc.，20.2克)。磁力搅拌该混合物直到固体全部溶解。在单独的300毫升烧瓶中，将1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸钾(TPES-K，20.0克)溶解于加热到70℃的去离子水(400毫升)中。合并这些溶液，并在正氮气压力26℃下搅拌2小时，产生较低的油状层。分离该油层产物，并用氯仿(30毫升)稀释，然后用碳酸钠水溶液(4毫升)洗涤一次除去任何酸性杂质，并用去离子水洗涤三次(20毫升)。然后经硫酸镁干燥，并先在旋转蒸发仪上后在高真空管路(8帕，24℃)2小时，真空浓缩，获得终产物为无色的油(28.1克，85％产率)。
19F NMR(CD2C12)δ-86.4(s，3F)；-89.0，-90.8(子分裂ABq，JFF＝147Hz，2F)；-119.2，-125.8(子分裂ABq，JFF＝254Hz，2F)；-141.7(dm，JFH＝53Hz，1F)。
1H NMR(CD2Cl2)δ1.0(t，J＝7.3Hz，12H)；1.5(m，16H)；2.2(m，8H)；6.3(dm，JFH＝54Hz，1H)。
水分％(卡尔-费歇尔滴定法)0.29。
C20H37F8O4PS的分析计算C，43.2H，6.7N，0.0。实验结果C，42.0H，6.9N，0.1。
可萃取的溴化物(离子色谱法)21ppm。
使用重量分析微量天平(Hiden Isochema Ltd，IGA 003，Warrington，UK)测量气体溶解度和扩散率。IGA设计将精确的计算机控制和对重量改变、压力及温度的测量一体化，使气体吸附-解吸附等温线和等压线的测定能够完全自动化并且可以重现。如图10所示和实施例14表15所述，微量天平由不锈钢压力容器内具有样品和配重部件的电动天平组成。该天平的重量范围为0至100毫克，分辨率为0.1微克。安装了能够在20.0巴和100℃下操作的高压不锈钢(SS316LN)反应器。将大约60毫克离子液体样品加入样品容器，并将反应器密封。先用隔膜泵(Pfeiffer，MVP055-3型，Asslar，德国)使样品处于低真空，然后用涡轮泵(Pfeiffer，TSH-071型)将反应器完全抽真空至10-8巴。当在高真空下的时候，用连接在远程控制恒温浴(Huber Ministat，cc-S3型，Offenburg，德国)上的外部水套将样品加热至75℃10小时。30％(体积)乙二醇和70％(体积)水的混合物用作循环流体，其所处温度范围为5至90℃。随着残余的水和气体被除去，样品质量慢慢减少。一旦质量已稳定至少60分钟，则记录样品无水质量。试验所用各种离子液体的失重百分数范围为1至3％。
IGA003既可以在动态下也可以在静态下操作。动态操作提供通过样品的连续气流(最大为500厘米3/分钟)，排气阀控制设置点(set-point)的压力。静态操作将气体引入离开样品的天平顶部，进气阀和排气阀控制设置点的压力。所有吸收测定在静态下进行。用精度为±0.1℃的K型热电偶测量样品温度。热电偶安装在反应器内部，与样品容器相邻。水套自动保持设置点温度，使之处于通常的调整精度(±0.1℃)以内。从10℃开始测量四条等温线(10、25、50和75℃)。一旦达到期望温度且稳定，则进气阀和排气阀自动打开和关闭，以调整压力至第一设置点。用电容压力计(Pfeiffer，PKR251型)测量10-9至10-1巴的压力。用压阻应变仪(piezo resistive strain gauge)(Druck，PDCR4010型，New Fairfield，CT)测量10-1至20.0巴的压力。通过调整维持反应器压力设置点，使之处于±4至8毫巴的精度范围之内。压力上升率设定在200毫巴/分钟，温度上升率设定在1℃/分钟。不锈钢反应器的压力上限为20.0巴，测量了几条最高10巴的等压线(即0.1、0.5、1、4、7、10巴)。为了保证气体-液体平衡有足够的时间，离子液体样品在设置点保持至少3小时，至多暂停(time-out)8小时。
IGA方法利用在压力和温度变化之后的松弛行为，同时评估时间依赖吸收和渐近吸取(asymptotic uptake)。实时处理器用于测定每条等温线的终点。用作实时分析终点的松弛百分数为99％。实时分析的最小重量变化设定在1微克，模型与所获得数据的可接受的平均偏差设定在7微克，重量采集的目标间隔设定在典型值1微克。保持等温线期间温度变动小于0.1℃/分钟。
IGA003的安全装置包括反应器的压力安全阀和过温控制。工厂安装的安全阀被DuPont导向安全阀(guideline relief valve)(Circle-Seal，设置点压力为24.5巴；DuPont，Wilmington，Delaware)所代替。为进一步保护微量天平系统以防过压，附加安全阀被安装在订制的气体岐管和每个气体罐上，设定如果压力超过25巴，这些安全阀就打开。设定如果温度超过100℃，IGA003上的标准的反应器过温互锁控制器就关掉。由于事实上某些试验气体是可燃的(例如HFC-32、HFC-143a和HFC-152a)，所以IGA003被安装在充有氮气的订制不锈钢柜内，氮气会使燃烧的可能性降至最低。
由于高压下引入许多重力平衡力，因此对热重分析测量法做了校正，如Pinkerton，E.P.等所述，(High-pressure gravimetricmeasurement of hydrogen capacity in vapor-grown carbon nanofibers andrelated materials(汽相生长纳米碳纤维和相关物质中储氢量的高压重量分析测量)；Proceedings of the 11th Canadian Hydrogen Conference(第11届加拿大氢会议的会议文件)，Victoria，BC(2001)第633-642页)。这些包括 (1)由于压力和温度变化导致浮力改变。
(2)由于气体流动产生的气动阻力。
(3)由于压力和温度变化导致天平灵敏度改变。
(4)由于膨胀性导致样品体积改变。
前面所述重量平衡力通常达到与样品总重变化相同的量级(0.1至5毫克)，如果不考虑，会导致不准确的结果。对于小量的、有时为有限量的样品，以0.01％重量的精度区别质量变化，需要知道样品重量，且所述重量的精度在约5至10微克范围内。
浮力修正是根据阿基米德定律得来的物体受到向上的力等于排开流体的重量。用方程27计算因浮力而产生的向上的力(Cb)，其中被排开的气体的重量等于浸没物体的体积(Vi)乘以给定(T，P)下的气体密度(ρg)和重力加速度(g)。如果物体体积保持不变，可以用物体已知的质量(mi)和密度(ρi)计算Vi。

使用计算机程序(Refprop v.7)计算每种气体的气体密度，代替使用Hiden Isochema IGA软件提供的气体密度，该计算机程序是由国家标准与技术局(NIST)(National Institute of Standards and Technology)开发的(Lemmon，E.W.；McLinden，M.O.；Huber，M.L.NIST referencefluid thermodynamic and transport properties(NIST参考流体热力学和传输性质)-REFPROP，版本7.0，使用指南。美国商业部(U.S.Department of Commerce)，科技管理局(Technology Administration)，国家标准与技术局(National Institute of Standard and Technology)，标准参考数据程序(Standard Reference Data Program)，Gaithersburg，Maryland，2002)。
使用IGA003系统的浮力校正涉及许多称量样品用的附加物体。表15提供了每个关键部件以及这些物体的重量、材料、密度和温度。图10中部件配置产生如方程28所示的质量平衡。该表达式包含所有部件总和以及吸收气体质量(ma)和校正因子(Cf)的贡献，校正因子(Cf)说明天平对T、P的灵敏度。将常温和常压下的空气密度(ρair)从ρi和ρj中减去，因为所述部件最初是在空气中称重的。

方程28中的最大贡献通常是那些样品容器、样品和配重；表15中其它参考物体的贡献较小，因为它们密度较大(方程28中的分母)。使用精度为±0.001克厘米-3的Micromeritics Accupyc 1330氦比重瓶(Micromeritics Instrument Corp.，Norcross，GA)测量离子液体的物理密度。最初，每种样品的体积(VIL)是由其比重瓶密度(ρs)和干质量样品重量(ρs)计算的，但是因气体吸收引起的体积膨胀

后来被考虑进来(如下所述)，为的是更准确地测定浮力作用。
系统在静态下操作，基本上消除了任何由于流动气体产生的气动阻力。电天平对梁臂和内部电子元件的温度和压力波动敏感。为了将这种影响降到最低，用带式加热器从外部加热该天平电子元件至45±0.1℃的温度。另外，对于样品(Ts)，表15中提供的部件温度是测得的，而所有其它温度都是估计的。因此，通过测量没有样品的浮力作用并计算最小二乘法拟合，将校正因子(Cf)确定为T、P的函数，从而测天平的皮重。校正因子为0.1至0.3毫克，并且随着温度降低和压力增加而如预期一样增加。
最初，认为离子液体样品的体积是不变的，计算摩尔分数溶解度没有考虑因样品膨胀产生的浮力作用。为了作出正确的因液体体积改变的浮力校正，对于摩尔体积

使用了简单摩尔分数均值。
这里x代表溶液中气体的摩尔分数。
作为第一个近似值，方程29和30用于估计液体样品体积Vm在所测量T、P条件下的变化。方程31可以被替代成方程28以说明与样品膨胀性相关的浮力改变。
除了平衡溶解度之外，也使用Hiden重量分析微量天平收集每个T、P设定点的时间依赖吸收数据。为了理解气体在液体中溶解的时间依赖行为，我们应用了基于简化质量扩散过程的数学模型。设想在平底样品容器中装入离子液体，达到某一液面高度(L)。该高度通过已知样品容器的圆柱几何体、抽空并加热后的干燥样品重量以及适当温度下的离子液体密度来确定。抽空之后，将气体引入给定温度下的常压Pyrex样品容器。少量气体将开始溶解在离子液体中，在足够时间之后会达到热力学平衡，这是给定T和P下气体在离子液体中的溶解度。基于前面的工作将模拟这种伴随时间的短暂行为(Shiflett，M.B.和Yokozeki，A.[Ind.Eng.Chem.Res.2005，444453-4464]；Yokozeki，A.[Ml.J.Refrigeration(制冷)，2002，22695-704])。
气体溶解于液体的过程可以是非常复杂的现象，因为可能发生混合生热、因局部温差而引起的液体对流、因密度差异而引起的自然对流，以及液体热物理性质的可能改变。
对于溶解气体做了下列假设(Shiflett，M.B.和Yokozeki，A.[Ind.Eng.Chem.Res.2005，444453-4464]；Yokozeki，A.[Intl.J.Refrigeration(制冷)，2002，22695-704]) (1)气体溶解通过一维(垂直)扩散过程，其中在液体中没有对流。
(2)气相与液相之间存在薄的边界层，在这里瞬间建立具有饱和浓度(Cs)的热力学平衡，且该浓度在给定温度和压力下始终不变。
(3)温度和压力保持不变。
(4)溶解有气体的液体是非常稀释的溶液，因此该溶液的相关热物理性质没有改变。
然后，可通过因局部浓度差异而产生的一维质量扩散描述该过程。控制(governing)微分方程为 起始条件C＝C0，当t＝0且0＜z＜L时。
(33) 边界条件C＝Cs，当t＞0且z＝0时。
(34) 当z=L时 (35) 这里的C为溶解物质在离子液体中的浓度，作为时间t和垂直位置z的函数，这里的L为离子液体在容器内的深度，且z＝0对应于蒸汽-液体边界。C0为溶解气体的初始均一浓度，且为零(最初)或者为小的有限量(t＞0)。D为扩散系数(被认为是常数)。
方程32可以解析得出初始条件和边界条件(方程33至35)，例如通过分离变量或者拉普拉斯变换等标准方法，并得到 这里 特定时间的试验观察量是离子液体中所溶解气体的总浓度(或者质量)，而不是z处的浓度分布。在给定时间的空间平均浓度<C>可以由方程37计算。
虽然方程38包含无穷的合计，但是仅前几项(除了初始小的时段外)已足够实际应用。在本实例中10项之后合计终止，这时对于<C>的合计的数值贡献小于10-12。通过用该方程分析试验数据，我们获得给定T和P的饱和浓度(Cs)和扩散常数(D)，这时C0为已知。
实施例2至6和图2至6显示在10、25、50和75℃下，几种氢氟碳化合物(HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a和HFC-152a)在一种离子溶液[bmim][PF6]中溶解度和扩散率的结果。制备了由HFC-32和[bmim][PF6]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.3至约81.2摩尔百分数的HFC-32。制备了由HFC-125和[bmim][PF6]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.1至约65.1摩尔百分数的HFC-125。制备了由HFC-134a和[bmim][PF6]组成的组合物，在约0.1至3.5巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.1至约72.1摩尔百分数的HFC-134a。制备了由HFC-143a和[bmim][PF6]组成的组合物，在约0.1至7.5巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.1至约26.5摩尔百分数的HFC-143a。制备了由HFC-152a和[bmim][PF6]组成的组合物，在约0.1至4.5巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.5至约79.7摩尔百分数的HFC-152a。
实施例7至11和图7至8显示HFC-32在几种另外的离子液体([bmim][BF4]、[omim][I]、[doim][I]、[dmpim][tTFMSmethide]和[dmpim][bTFMSimide])中溶解度和扩散率结果。制备了由HFC-32和[bmim][BF4]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在10至75℃的温度范围内，含有约0.1至约76.5摩尔百分数的HFC-32。制备了由HFC-32和[omim][I]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在25℃的温度下，含有约0.4至约41.6摩尔百分数的HFC-32。制备了由HFC-32和[doim][I]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在25℃的温度下，含有约0.7至约46.8摩尔百分数的HFC-32。制备了由HFC-32和[dmpim][tTFMSmethide]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在25℃的温度下，含有约0.9至约66摩尔百分数的HFC-32。制备了由HFC-32和[dmpim][tTFMSimide]组成的组合物，在约0.1至10巴的压力下，在25℃的温度下，含有约0.8至约64.5摩尔百分数的HFC-32。
图9显示10℃下系统HFC-32、HFC-152a、HFC-134a、HFC-125和HFC-143a+[bmim][PF6]所测得的等温溶解度数据(摩尔分数)相对于用比率(P/P0)表示的绝对压力除以10℃下的气体饱和压力(P0)的值。10℃下HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a和HFC-152a的饱和压力分别为P0＝11.069巴、P0＝3.7277巴、P0＝4.1461巴、P0＝9.0875巴和P0＝8.3628巴。由拉乌尔定律产生的负偏差(即虚线下面的曲率)是不常见的，表明制冷剂和离子液体之间的强相互作用。这进而体现为高的溶解度，高的溶解度对于吸收循环工作流体是理想的。特别地，HFC-32具有来自拉乌尔定律的负偏差如图9所示。包含HFC-32和[bmim][PF6]的组合物在10℃，且P/P0约0.1至约0.63的情况下，含有约0.1至63摩尔百分数的HFC-32。由拉乌尔定律产生的强正偏差(即虚线上方的曲率)更为典型，表明制冷剂和离子液体溶解较少并最终可以形成液-液相分离。包含HFC-152a和[bmim][PF6]的组合物在10℃，且P/P0约0.1至约0.86的情况下，含有约0.1至约80摩尔百分数的HFC-152a。包含HFC-134a和[bmim][PF6]的组合物在10℃，且P/P0约0.1至约0.84的情况下，含有约0.1至约72摩尔百分数的HFC-134a。包含HFC-125和[bmim][PF6]的组合物在10℃，且P/P0约0.1至约0.88的情况下，含有约0.1至约65摩尔百分数的HFC-125。包含HFC-143a和[bmim][PF6]的组合物在10℃，且P/P0约0.1至约0.90的情况下，含有约0.1至约25摩尔百分数的HFC-143a。
实施例12和13提供了制备1，3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]的方法和制备1-甲基-3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]的方法。实施例14提供了对微量天平部件的描述。实施例15至41提供了各种制冷剂在离子液体中的溶解度结果。
实施例1 吸收冷却过程 表1.纯制冷剂和吸收剂的EOS常数。
表2.方程14中理想气体热容系数[J·mol-1·K-1]。
表3.从实施例2至11和15至41中所示的试验PTx数据所测得的制冷剂-吸收剂对的二元相互作用参数。
表4.理论循环性能的比较(a)。
(a)循环条件Tg/Tcon/Ta/Teva＝100/40/30/10℃，且mr＝1千克/秒。
实施例2 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc)。
表5a、5b、5c和5d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表5a 表5b 表5c 表5d 实施例3 五氟乙烷(HFC-125)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表6a、6b、6c和6d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc和X平均数据。
表6a 表6b 表6c 表6d 实施例4 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc)。
表7a、7b、7c和7d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表7a 表7b 表7c 表7d 实施例5 1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至7.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表8a、8b、8c和8d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表8a 表8b 表8c 表8d 实施例6 1，1-二氟乙烷(HFC-152a)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至4.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表9a、9b、9c和9d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc和X平均数据。
表9a 表9b 表9c 表9d 实施例7 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][BF4])中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表10a、10b、10c和10d分别提供了在10、25、50和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc和X平均数据。
表10a 表10b 表10c 表10d 实施例8 二氟甲烷(HFC-32)在1-辛基-3-甲基咪唑碘化物([omim][I])中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表11提供了在25℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表11 实施例9 二氟甲烷(HFC-32)在1，3-二辛基咪唑碘化物([doim][I])中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表12提供了在25℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表12 实施例10 二氟甲烷(HFC-32)在1，2-二甲基-3-丙基咪唑三(三氟甲基磺酰基)甲基化物([dmpim][tTFMSmethide]或者[dmpim][TMeM])中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表13提供了在25℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表13 实施例11 二氟甲烷(HFC-32)在双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1，2-二甲基-3-丙基咪唑([dmpim][bTFMSimide]或者[dmpim][BMeI])中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表中也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表14提供了在25℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表14 实施例12 1，3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]的制备 根据L.Xu等在Journal of Organometallic Chemistry，2000，598，409-416中所述，制备1，3-二辛基咪唑碘化物[ooim][I]。
将咪唑(2.72克，0.04毫摩尔)和溴代辛烷(3.1克，0.016毫摩尔)溶解于55毫升乙酸乙酯。在氮气层下回流该混合物。最初，该溶液为澄清且无色，然而回流约1小时后，混合物变成混浊的浅棕色。使该混合物回流过夜。然后将混合物冷却至室温(RT)，形成白色的沉淀。用水萃取该混合物(2x30毫升)。用硫酸镁干燥溶剂后，真空除去溶剂，得到浅棕色的油。
向该油状残渣加入60毫升甲苯，再加入1-碘代辛烷(4.8克，0.02)。在氮气层下将该混合物回流过夜，产生暗黄色混合物。经分离漏斗收集该黄色的油，用甲苯(2x20毫升)清洗并真空下干燥。
实施例13 1-甲基-3-辛基咪唑碘化物[omim][I]的制备 根据L.Xu等在(Journal of Organometallic Chemistry，2000，598，409-416中)所述，制备1-甲基-3-辛基咪唑碘化物[omim][I]。
将1-甲基咪唑(1.65克；0.02毫摩尔)和1-碘代辛烷(5.31克，0.022毫摩尔)溶解于30毫升甲苯。回流该反应物，这时该混合物立即变成黄色并且浑浊。使该混合物回流过夜，在该期间形成淡黄色油状沉淀。收集该淡黄色油并真空干燥。
实施例14 表15提供了对图10所示微量天平部件的描述。
表15.对浮力计算有作用的微量天平部件。
实施例15 二氟甲烷(HFC-32)在双(五氟乙基磺酰)亚胺基化1-乙基-3-甲基咪唑[emim][BEI]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表16a、16b、16c和16d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表16a 表16b 表16c 表16d 实施例16 二氟甲烷(HFC-32)在双(三氟甲基磺酰)亚胺基化3-甲基-1-丙基吡啶[pmpy][BMeI]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表17a、17b、17c和17d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表17a 表17b 表17c 表17d 实施例17 三氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF6]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至20巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表18a、18b、18c和18d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表18a 表18b 表18c 表18d 实施例18 三氟甲烷(HFC-23)在1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[emim][PF6]中的溶解度 在60和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至20巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表19a和19b分别提供了在60℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表19a 表19b 实施例19 二氟甲烷(HFC-32)在双(三氟乙基磺酰)亚胺基化1-乙基-3-甲基咪唑[emim][BMeI]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表20a、20b、20c和20d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表20a 表20b 表20c 表20d 实施例20 二氟甲烷(HFC-32)在双(三氟甲基磺酰)亚胺基化1-丁基-3-甲基吡啶[bmpy][BMeI]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表21也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表21 实施例21 二氟甲烷(HFC-32)在1-乙基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐[emim][TFES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表22也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表22 实施例22 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐[bmim][TFES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表23也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表23 实施例23 二氟甲烷(HFC-32)在1-十二烷基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐[dmim][TFES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表24也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表24 实施例24 二氟甲烷(HFC-32)在1-庚基-3-甲基咪唑1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐[hmim][TFES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表25也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表25 实施例25 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表26也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表26 实施例26 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑2-(1，2，2，2-四氟乙氧基)-1，1，2，2-四氟乙烷磺酸盐[bmim][FS]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表27也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表27 实施例27 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸盐[bmim][HFPS]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表28也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表28 实施例28 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑甲基磺酸盐中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表29也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表29 实施例29 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸盐中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表30也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表30 实施例30 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐[bmim][TPES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表31也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表31 实施例31 二氟甲烷(HFC-32)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸盐[bmim][TTES]中的溶解度 在25℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至10巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。表32也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表32 实施例32 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(三氟甲氧基)乙烷磺酸盐[bmim][TTES]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表33a、33b、33c和33d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc和X平均数据。
表33a 7 表33b 表33c 表33d 实施例33 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐[bmim][TPES]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表34a、34b、34c和34d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表34a 表34b 表34c 表34d 实施例34 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在双(五氟乙基磺酰)亚胺基化1-乙基-3-甲基咪唑[emim][BEI]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表35a、35b、35c和35d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc和X平均数据。
表35a 表35b 表35c 表35d 实施例35 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在1-丁基-3-甲基咪唑1，1，2，3，3-六氟丙烷磺酸盐[bmim][HFPS]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表36a、36b、36c和36d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表36a 表36b 表36c 表36d 实施例36 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在十四烷基(三己基)1，1，2-三氟-2-(全氟乙氧基)乙烷磺酸盐[6，6，6，14-P][TPES]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表37a、37b、37c和37d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表37a 表37b 表37c 表37d 实施例37 1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)在三丁基(十四烷基)1，1，2，3，3，3-六氟丙烷磺酸盐[4，4，4，14-P][HFPS]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度和扩散率的研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)，并使用一维扩散模型分析计算扩散率(D)。也提供了初始浓度(C0)、最终饱和浓度(Cs)和计算的溶解度(Xcalc.)。
表38a、38b、38c和38d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的C0、Cs、D、Xcalc.和X平均数据。
表38a 表38b 表38c 表38d 实施例38 1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF6]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度研究，压力范围0至3.5巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)。表39a、39b、39c和39d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的X平均数据。
表39a 表39b 表39c 表39d 实施例39 氟代乙烷(HFC-161)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF6]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度的研究，压力范围0至7.0巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)。表40a、40b、40c和40d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的X平均数据。
表40a 表40b 表40c 表40d 实施例40 氟代甲烷(HFC-41)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF6]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度的研究，压力范围0至20巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)。表41a、41b、41c和41d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的X平均数据。
表41a 表41b 表41c 表41d 实施例41 一氯二氟甲烷(HCFC-22)在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[bmim][PF6]中的溶解度 在10、25、50和75℃的温度下进行了溶解度研究，压力范围0至4.0巴，这里使用重量分析微量天平测量溶解度(X平均)。表42a、42b、42c和42d分别提供了在10℃、25℃、50℃和75℃的温度下的X平均数据。
表42a 表42b 表42c 表42d 这里将本发明组合物、设备或者方法陈述或者描述为包含，包括，含有，具有某些特征、组分或者步骤，由某些特征、组分或者步骤组成(或者构成)，应当理解为，除非该陈述或者描述明确有相反规定，否则在所述组合物、设备或者方法中可以存在除了那些明确陈述或者描述的之外的一种或者多种特征、组分或者步骤。然而，在可选实施方式中，可以将本发明组合物、设备或者方法陈述或者描述为基本上由某些特征、组分或者步骤组成，在该实施方式中，不存在本质上会改变工作原理或者改变组合物、设备或者方法的区别特征的特征、组分或者步骤。在又一可选实施方式中，可以将本发明的组合物陈述或者描述为由某些特征或者组分组成，在该实施方式中，不存在除所指出的特征以外的特征和除杂质以外的组分。在又一可选实施方式中，可以将本发明的设备或者方法陈述或者描述为由某些特征、组分或者步骤组成，在该实施方式中，不存在除所指出的特征以外的特征、组分或者步骤。
这里所述“一个”或“一种”用来陈述或者描述本发明组合物、设备或者方法中的特征、组分或者步骤的存在，应理解的是，除非该陈述或者描述明确有相反规定，否则这里所述“一个”或“一种”不限定所述组合物、设备或者方法中存在的特征、组分或者步骤的数量为1。
这里所用制冷剂可以是这里所公开制冷剂全组所有成员的任何一种或者多种。然而，该制冷剂也可以是这里所公开制冷剂全组的亚组成员的任何一种或者多种，这里的亚组由从全组中排除任何一种或者多种其它成员后所形成。因此，这种情况下的制冷剂不但可以是任何大小的任何亚组中的任何一种或者多种制冷剂(该亚组可以以全组制冷剂各个成员的所有各种不同组合，选自全组制冷剂)，而且，任何亚组的成员可以在全组成员中的一种或者多种不存在的情况下(为形成该亚组而排除)使用，此外，通过从制冷剂全组中排除各种成员而形成的亚组，可以是全组的单独成员，以便在除选定单独成员之外的全组的所有其它成员都不存在的情况下使用该制冷剂。这里所用离子液体可以是这里所公开离子液体全组所有成员的任何一种或者多种。然而，该离子液体也可以是这里所公开离子液体全组的亚组成员的任何一种或者多种，这里的亚组由从全组中排除任何一种或者多种其它成员后所组成。因此，这种情况下的离子液体不但可以是任何大小任何亚组中的任何一种或者多种离子液体(该亚组可以选自全组各个成员的所有各种不同组合，选自离子液体全组)，而且，任何亚组的成员可以在全组成员中的一种或者多种不存在的情况下(为形成该亚组而排除)使用，此外，通过从离子液体全组中排除各种成员而形成的亚组，可以是全组的单独成员，以便在除选定单独成员之外的全组的所有其它成员都不存在的情况下使用该离子液体。
权利要求
1.一种包含一种或者多种吸收在离子液体里的制冷剂组合物，其中所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O以及选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃的非氟化烃。
2.权利要求1的组合物，其中所述氢氟碳化合物选自二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)和氟代乙烷(HFC-161)。
3.权利要求1的组合物，其中所述氢氯氟碳化合物为一氯二氟甲烷(HCFC-22)。
4.权利要求1的组合物，其中所述氯氟碳化合物为二氯二氟甲烷(CFC-12)。
5.权利要求1的组合物，其中所述氟碳化合物选自全氟甲烷(FC-14)和全氟乙烷(FC-116)。
6.权利要求1的组合物，其中所述非氟化烃选自甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、环丙烷、丙烯、丙烯、丁烷、丁烯和异丁烷。
7.权利要求1的组合物，其中离子液体包含选自以下的阳离子
吡啶哒嗪
嘧啶吡嗪
咪唑吡唑
噻唑噁唑
三唑
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6独立选自
(i)H；
(ii)F；
(iii)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或者烯烃，任选被Cl-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代；
(iv)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或者烯烃，含有1至3个选自O、N、Si和S的杂原子，并且任选被Cl-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代；
(v)C6至C20未取代的芳基或者杂芳基，其中1至3个杂原子独立选自O、N、Si和S；
(vi)C6至C20取代的芳基或者杂芳基，其中1至3个杂原子独立选自O、N、Si和S；并且1至3个取代基独立选自1)CH3、C2H5或者C3至C12直链、支链或环状烷烃或烯烃，任选被Cl-、Br-、F-、I-、OH-、NH2-或SH-取代，2)OH-，3)NH2-和4)SH-；且其中，任选地，R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少两个可一起构成环状或双环的烷烃基或者烯基。
8.权利要求7的组合物，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6中至少一个包含F-。
9.权利要求1或7的组合物，其中离子液体包含选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-，和任何氟化阴离子。
10.权利要求8的组合物，其中离子液体包含选自以下的阴离子[CH3CO2]-、[HSO4]-、[CH3OSO3]-、[C2H5OSO3]-、[AlCl4]-、[CO3]2-、[HCO3]-、[NO2]-、[NO3]-、[SO4]2-、[PO4]3-、[HPO4]2-、[H2PO4]-、[HSO3]-、[CuCl2]-、Cl-、Br-、I-，和任何氟化阴离子。
11.权利要求9或10的组合物，其中氟化阴离子选自[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
12.权利要求1或7的组合物，其中离子液体包含选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
13.权利要求8的组合物，其中离子液体包含选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-、[CF3CO2]-和F-。
14.权利要求7的组合物，其中离子液体包含咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
15.权利要求7的组合物，其中离子液体包含1-丁基-3-甲基咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
16.权利要求7的组合物，其中离子液体包含1-丁基-3-甲基咪唑阳离子和选自[BF4]-和[PF6]-的阴离子。
17.权利要求7的组合物，其中离子液体包含1-丙基-2，3-二甲基咪唑阳离子和选自[(CF3SO2)2N]-和[(CF3SO2)3C]-的阴离子。
18.权利要求7的组合物，其中离子液体包含选自1，3-二辛基咪唑和1-辛基-3-甲基咪唑的阳离子和作为阴离子的[I]-。
19.一种包含至少一种选自以下的制冷剂的组合物二氟甲烷(HFC-32)、五氟乙烷(HFC-125)、1，1，2，2-四氟乙烷(HFC-134)、1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1，1-三氟乙烷(HFC-143a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)、氟代乙烷(HFC-161)、一氯二氟甲烷(HCFC-22)、二氯二氟甲烷(CFC-12)、全氟甲烷(FC-14)和全氟乙烷(FC-116)；该制冷剂与至少一种包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子的离子液体混合；其中所述组合物在真空到制冷剂的临界压力的压力下，在三相点温度至制冷剂的临界点温度的温度范围内，包含约0.05至约99.95摩尔百分比的制冷剂。
20.权利要求19的组合物，其中离子液体包含至少一种含有至少一个F-的阳离子或者阴离子。
21.权利要求19的组合物，其中离子液体中的阳离子和阴离子都包含至少一个F-。
22.一种包含HFC-32和至少一种离子液体的组合物，所述离子液体包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子，其中所述组合物在约真空至约57.8巴的压力下，在约-136.8至约78.1℃的温度范围内，包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-32。
23.一种包含HFC-125和至少一种离子液体的组合物，所述离子液体包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子，其中所述组合物在约真空至约36.2巴的压力下，在约-100.6至约66℃的温度范围内，包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-125。
24.一种包含HFC-134a和至少一种离子液体的组合物，所述离子液体包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子，其中所述组合物在约真空至约40.6巴的压力下，在约-103.3至约101℃的温度范围内，包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-134a。
25.一种包含HFC-143a和至少一种离子液体的组合物，所述离子液体包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子，其中所述组合物在约真空至约37.6巴的压力下，在约-111.8至约72.7℃的温度范围内，包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-143a。
26.一种包含HFC-152a和至少一种离子液体的组合物，所述离子液体包含权利要求7的阳离子和权利要求9的阴离子，其中所述组合物在约真空至约45.2巴的压力下，在约-118.6至约113.3℃的温度范围内，包含约0.1至约99.9摩尔百分比的HFC-152a。
27.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.3至约81.2摩尔百分比的HFC-32。
28.权利要求23的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.1至约65.1摩尔百分比的HFC-125。
29.权利要求24的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约0.1至约3.5巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.1至约72.1摩尔百分比的HFC-134a。
30.权利要求25的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约0.1至约7.5巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.1至约26.5摩尔百分比的HFC-143a。
31.权利要求26的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约0.1至约4.5巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.5至约79.7摩尔百分比的HFC-152a。
32.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[bmim][BF4]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约10至约75℃的温度范围内，包含约0.1至约76.5摩尔百分比的HFC-32。
33.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[omim][I]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约25℃的温度下，包含约0.4至约41.6摩尔百分比的HFC-32。
34.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[doim][I]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约25℃的温度下，包含约0.7至约46.8摩尔百分比的HFC-32。
35.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[dmpim][tTFMSmethide]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约25℃的温度下，包含约0.9至约66摩尔百分比的HFC-32。
36.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[dmpim][tTFMSimide]，且所述组合物在约0.1至约10巴的压力下，在约25℃的温度下，包含约0.8至约64.5摩尔百分比的HFC-32。
37.权利要求22的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约10℃，且P/P0约0.1至约0.63的情况下，包含约0.1至63摩尔百分比的HFC-32。
38.权利要求23的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约10℃，且P/P0约0.1至约0.88的情况下，包含约0.1至约65摩尔百分比的HFC-125。
39.权利要求24的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约10℃，且P/P0约0.1至约0.84的情况下，包含约0.1至约72摩尔百分比的HFC-134a。
40.权利要求25的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约10℃，且P/P0约0.1至约0.90的情况下，包含约0.1至约25摩尔百分比的HFC-143a。
41.权利要求26的组合物，其中所述离子液体为[bmim][PF6]，且所述组合物在约10℃，且P/P0约0.1至约0.86的情况下，包含约0.1至约80摩尔百分比的HFC-152a。
42.权利要求1的组合物，其中制冷剂选自HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12、NH3、CO2、N2、O2、H2、Ar、H2O、甲烷、乙烷、丙烷、环丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯。
43.权利要求1的组合物，其中制冷剂选自HFC-32、HFC-125、HFC-134、HFC-134a、HFC-143a、HFC-152a、HFC-161、HCFC-22、FC-14、FC-116、CFC-12。
44.权利要求43的组合物，其中离子液体包含含有至少一个氟的阳离子。
45.权利要求43或44的组合物，其中离子液体包含含有至少一个氟的阴离子。
46.权利要求45的组合物，其中离子液体包含选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
47.权利要求45的组合物，其中离子液体包含咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
48.权利要求45的组合物，其中离子液体包含1-丁基-3-甲基咪唑阳离子和选自以下的阴离子[BF4]-、[PF6]-、[SbF6]-、[CF3SO3]-、[HCF2CF2SO3]-、[CF3HFCCF2SO3]-、[HCClFCF2SO3]-、[(CF3SO2)2N]-、[(CF3SO2)3C]-和[CF3CO2]-。
49.权利要求45的组合物，其中离子液体包含1-丁基-3-甲基咪唑阳离子和选自[BF4]-和[PF6]-的阴离子。
50.权利要求45的组合物，其中离子液体包含1-丙基-2，3-二甲基咪唑阳离子和选自[(CF3SO2)2N]-和[(CF3SO2)3C]-的阴离子。
51.权利要求43或44的组合物，其中离子液体包含选自1，3-二辛基咪唑和1-辛基-3-甲基咪唑的阳离子；和作为阴离子的[I]-。
52.权利要求1的组合物，其中所述制冷剂包含氢氟碳化合物和含有氟化阳离子或阴离子的离子液体。
53.权利要求1的组合物，其中所述制冷剂包含HFC-32和/或HFC-134。
54.一种实施吸收制冷循环的调温设备，所述设备包含权利要求1的制冷剂和离子液体吸收器。
55.权利要求54的调温设备，所述设备被用作冰箱、空调、制冰机、工业冷却系统、加热器或者热泵。
56.一种使物体或空间冷却的方法，所述方法包括
(a)用离子液体吸收制冷剂蒸汽，所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O和非氟化烃，以形成两种组分的混合物，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；
(b)加热所述混合物使制冷剂以蒸汽形式从所述离子液体中分离；
(c)在压力下使制冷剂蒸汽冷凝成液体；
(d)降低液体制冷剂的压力，并蒸发该制冷剂，从而在要被冷却的物体或者空间附近形成制冷剂蒸汽；和
(e)用离子液体重新吸收所述制冷剂蒸汽。
57.一种使物体或空间加热的方法，所述方法包括
(a)用离子液体吸收制冷剂的蒸汽，所述制冷剂选自氢氟碳化合物、氢氯氟碳化合物、氯氟碳化合物、氟碳化合物、N2、O2、CO2、NH3、Ar、H2、H2O和非氟化烃，以形成两种组分的混合物，其中所述非氟化烃选自C1至C4直链、支链或环状烷烃和C1至C4直链、支链或环状烯烃；
(b)加热所述混合物使制冷剂以蒸汽形式从所述离子液体中分离；
(c)在要被加热的物体或者空间附近，在压力下使制冷剂蒸汽冷凝成液体；
(d)降低液体制冷剂的压力，并蒸发制冷剂，以形成制冷剂蒸汽；和
(e)用离子液体重新吸收制冷剂蒸汽。
58.权利要求56或57的方法，其中在步骤(b)中从制冷剂中分离出来的离子液体被再循环用于步骤(e)中。
全文摘要
本发明涉及包含制冷剂对的吸收循环，所述制冷剂对包含至少一种制冷剂和至少一种离子液体。本发明也提供了在氟化离子液体中使用氟碳化合物气体的吸收循环。本发明还提供了使用包含制冷剂对的吸收循环冷却的方法，所述制冷剂对含有至少一种制冷剂和至少一种离子液体。本发明还提供了使用包含制冷剂对的吸收循环加热的方法，所述制冷剂对含有至少一种制冷剂和至少一种离子液体。
文档编号C09K5/00GK101155893SQ200680010998
公开日2008年4月2日 申请日期2006年2月3日 优先权日2005年2月4日
发明者M·B·施夫莱特, A·约科泽基 申请人:纳幕尔杜邦公司