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1、离子液体的研究进展摘要离子液体作为可设计的绿色溶剂、催化剂,具有稳定性好,催化性强,电导率高,溶解能力强,以其特有的性质广受学术界和工业界关注,在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。本文主要介绍了离子液体的特点,以及讨论离子液体的应用领域,包括萃取分离、有机合成、电化学、纳米材料和环境科学等,最后对离子液体的发展前景做了展望。关键词离子液体;萃取分离;有机合成;电化学;纳米材料;环境科学;发展前景ResearchProgressofIonicLiquidsAbstract:Asakindofgr
2、eensolventandefficientcatalyst,ionicliquidwithgoodmoleculedesignabilityattractswidelyattentionsfrombothacademiaandindustryduetoitsuniqueandattractiveproperties,whichhasbeenwidelyusedinvariousfieldsforitsgoodthennalstability,catalyticability,highelect
3、roconductivity,gooddissolvingability,zerosteampressureandsoon.Inthispaper,characteristicsoftheionicliquidwereintroducedaswellasitsapplications,suchasextractionandseparation,organicsynthesis,electrochemistry,nanometermaterials,environmentalscienceands
4、oon.Finally,thedevelopmentprospectsofionicliquidwerediscussedKeywordS:Ionicliquid;Extractionandseparation;Organicsynthesis;Electrochemical;Nanometermaterials;Environmentalscience;Developmentprospects近年来,在实现绿色化学的研究过程中,寻找绿色的溶剂和发现环境友好的催化剂成为当前主要的研究方向之一。作
5、为环境友好的“绿色溶剂J离子液体发展迅猛,取得了令人瞩目的成果。作为新物质的离子液体,其毒性、降解性、环境相容性等安全性问题已日趋成为人们必须高度重视解决的问题。1914年,P.Walden⑴首次制备并报道提出离子液体(由乙胺与浓硝酸混合得到硝酸乙基胺([EtNH3]NO3),在室温下为液体。1948年,出现了第一代离子液体(氯铝酸盐),是三氯化铝中加入N■甲基毗?定,混合加热后反应得到的一种无色透明液体,具有较高的导电性但遇水易分解[习。1975年,在R.A.Osteryoung和L.L.Mi
6、ller[3]的努力下,合成了N■烷基毗陀氯铝酸盐离子液体,离子液体得到进一步发展。1986年,K.R.Sedden和C.L.Hussey等⑹人开始把氯铝酸盐离子液体当作一类非水极性溶剂用于化学研究,这时离子液体才逐渐被人们所认识。直到1992年,Wilkes等[习合成了第一个抗水性、稳定性强的离子液体[Emim][BF4]此时,离子液体的研究才得以取得突破性的进展。不久,疏水性的[Emim][PF6]也问世了。这两种离子液体的电化学和物理化学性质类似于EMIC-AlCh体系离子液体,因而备受关
7、注。此后,大量的由烷基咪哇阳离子与[BF4][PF6]_无机阴离子构成的新型离子液体被相继合成,极大地拓展了离子液体的研究和应用领域。随着离子液体研究的日益深入,必将为绿色化学以及建立可持续发展的化学工业提供技术支持。1•离子液体的简介离子液体(IonicLiquids,ILs),是指完全由离子组成的液体,是在室温及相邻温度下呈液体状态的盐类化合物,通常由体积相对较大的有机阳离子和较小的无机或有机阴离子组成,又称室温熔融盐、室温离子液体、有机离子液体等〔6〕,它具有蒸气压极低、难挥发、对水和空
8、气稳定、且对多种物质有优越的溶解性能等优点,除此之外,离子液体的结构还具有极大的可设计性,即可通过选择合适的阴阳离子组合或嫁接适当的官能团来调控离子液体的物理化学性质,以满足特定的应用需求。离子液体以其特有的性质广受学术界和工业界关注,业已发展成为国际科技的前沿和热点,在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。离子液体的种类繁多,通常按阴阳离子的化学结构不同来分类。离子液体中常见的阳离子类型主要有以下4类⑺:烷基季钱离子[NRxH4.x]^烷基季磷离子[PRxH4』+、N■烷基卩比吹离子[RPyF、