离子液体论文-离子液体作为催化剂的研究进展

《离子液体论文-离子液体作为催化剂的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM题目：离子液体作为催化剂的研究进展课程名称：催化科学与技术所在院系：理学院姓名：张文博学号：2015216102离子液体作为催化剂的研究进展摘要：离子液体是一类性能优异、用途广泛、安全环保的新型溶剂，具有优良的稳定性、低挥发性、可设计性等优点，应用前景十分广阔。离子液体不仅可用作环境友好的“绿色溶剂”为化学反应提供不同于传统有机溶剂的优良环境，而且在生物合成和有机反应中表现出特殊的催化、促进效应。本文介绍了离子液体的优良性能、离子液体的制备方法，并着重介绍离子液

2、体在催化领域的应用与研究进展，对离子液体在催化领域的应用前景进行展望。关键词：离子液体化学催化绿色合成应用离子液体是指由有机阳离子或有机阴离子构成的在室温或近室温条件下呈液态的盐类化合物。在组成上，与传统概念上的盐相似，但其熔点通常低于室温，故又称室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。现在通常把熔点低于100℃的有机盐统称为室温离子液体;相比固态物质它是液态，相比传统的液态物质它是离子[1]。离子液体具有很多独特性能，而且通过对其阴阳离子进行调节，可调控其理化性质。由于其独有的特点，即液态范围宽、溶解范围广、

3、蒸汽压低、稳定性好、具有酸碱可调性、可循环使用等性质，被认为是继水和超临界二氧化碳后的又一大类绿色溶剂。近年来离子液体已成为国内外众多专家学者关注的绿色化学化工焦点和热点，有望对环境污染、生态安全等重要问题的现代工业带来突破性进展[2]。本文介绍了离子液体的特性与制备方法，离子液体在化学催化、化学反应中的应用，最后展望了离子液体的发展前景。1.离子液体的分类及性质早在1914年就发现了第一个离子液体———硝基乙胺，但其后此领域的研究进展缓慢，直到1992年，Wikes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的

4、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([EMIM]BF4)后，离子液体的研究才得以迅速发展，随后开发出了一系列的离子液体体系[3]。1.1离子液体的种类1.1.1阳离子型当今研究的离子液体的阳离子有四类，按阳离子来划分离子液体可分为季铵盐类、季鏻盐类、烷基咪唑类和烷基吡啶类[4]，如图1所示。图1常见离子液体阳离子类型1.1.2阴离子型－－按阴离子来划分离子液体可分为两大类：一类是多核阴离子，Al2Cl7，Al3Cl10，－－－－－Au2Cl7，Fe2Cl7，Sb2F11，Cu2Cl3，Cu3Cl4，这类阴离

5、子是由相应的酸－－－制成的，一般对空气不稳定;另一类是单核阴离子，如BF4，PF6，NO3，NO2－2－－－－－－2－，SO4，CH3COO，SbF6，ZnCl3，SnCl3，N(CF3SO2)2，N(C2F5SO2)，－3－2－3－3－N(FSO2)2，C(CF3SO2)，CF3CO，CF3SO，CH3SO等，这类阴离子是碱性的或中性的[4]。1.1.3按酸碱性分类除按阴阳离子类型对离子液体进行分类[5]，另一种很重要的分类方法就是按照离子液体的酸碱性将其分为：Lewis酸性、Lewis酸性、Bronsted酸

6、性、Bronsted碱性和中性离子液体。Lewis酸性离子液体是指能够接受电子对的离子液体，反之，Lewis碱性是指能够给出电子对的离子液体。Lewis酸性或碱性主要是氯铝酸类离子液体，随着AlCl----3摩尔分数的增加，阴离子种类由Cl-→AlCl4-→Al2Cl7→Al3Cl10→Al4Cl13转化，其Lewis酸性也由碱性→中性→酸性→强酸性逐步增强。Bronsted酸性离子液体指能够给出质子（或含有活泼酸性质子）的离子液体，如[HMIM]BF-4；Bronsted碱性离子液体指能够接受质子（或阴离子为O

7、H）的离子液体，如[BMIM]OH。1.1.4新离子液体新离子液体是在1992年发现[EMIM]BF4的熔点为12℃以来发展起来的。这类离子液体不同于AlCl3离子液体，其组成是固定的，而且其中许多品种对水、对空气稳定，因此近几年取得惊人进展[6]。其正离子多为烷基取代的咪唑离子[R++----1R3im]，如[BMIM]，负离子多用BF4、PF6，也有CF3SO3、(CF3SO2)2N、C-------3F7COO、C4F9SO3、CF3COO、(CF3SO2)3C、(C2F5SO2)3C、(C2F5SO2)2

8、N、SbF6、AsF-----6、CB11H12(及其取代物)、NO2等，以NO3、ClO4为负离子的离子液体要注意防止爆炸(特别是干燥时)。1.2离子液体性质离子液体的物理和化学性质随阴离子和阳离子的变化而变化，可以通过控制阴阳离子的组成和结构[7]-[10]，设计合成性质不一的离子液体，现对离子液体组成、结构与性质的关系进行归纳。1.2.1熔点熔点是判别离子液体的一个