离子液体的应用前景.pdf

离子液体的应用前景 离子液体是指全部由离子组成的液体，如高温下的 KCI,KOH 呈液体状态，此时它们就 是离子液体。 在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质， 称为室温离子液体、 室 温熔融盐、 有机离子液体等，目前尚无统一的名称，但倾向于简称离子液体。在离子化合物 中，阴阳离子之间的作用力为库仑力， 其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关， 离子半径 越大， 它们之间的作用力越小， 这种离子化合物的熔点就越低。 某些离子化合物的阴阳离子 体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。 离子液体的优点 一、离子液体无味、不燃，其蒸汽压极低，因此可用在高真空体系中，同时可减少因挥发而 产生的环境污染问题； 二、离子液体对有机和无机物都有良好的溶解性能， 可使反应在均相条件下进行， 同时可减 少设备体积； 三、可操作温度范围宽（ -40 ～300 ℃），具有良好的热稳定性和化学稳定性，易与其它物质 分离，可以循环利用； 四、表现出 Lewis 、Franklin 酸的酸性，且酸强度可调。 上述优点对许多有机化学反应， 如聚合反应、 烷基化反应、酰基化反应，离子溶液都是 良好的溶剂。 离子液体的应用前景 迄今为止，室温离子液体的研究取得了惊人的进展。北大西洋公约组织于 2000 年召开 了有关离子液体的专家会议；欧盟委员会有一个有关离子液体的 3年计划；日本、韩国也有 相关研究的相继报道。 在我国， 中国科学院兰州化学物理研究所西部生态绿色化学研究发展 中心、北京大学绿色催化实验室、 华东师范大学离子液体研究中心等机构也开展专门的研究。 兰州化学物理研究所已在该领域取得重大突破，率先制备了多种咪唑类离子液体润滑剂。 世界领先的离子液体开发者 — 德国 SolventInnovation 公司即将推出数以吨计的商品。 SolventInnovation 公司也正在开发一系列的离子液体，以取代对环境极有害的溶剂。其 Ecoeng 商标的无卤素离子液体出售量达 1t 的该系列包括 1-烷基 -3- 甲基咪唑硫酸酯来取代卤 化的溶剂。 Ecoeng 系列将提供更为绿色的产品和工艺， 今后几年内仅有 .2 或 3种离子液体达 到数吨数量的工业生产， 可育都是不含卤族原子的。 最近在波士顿美国化学学会的离子液体 开发组正讨论其商业计划。 离子液体正在以强劲的势头和崭新的姿态开始问世。 离子液体由带正电的离子和带负电的离子组成，现在多指在低于 100 ℃时呈液体状态的 熔盐。北爱尔兰皇后大学离子液体研究中心主任赛顿说，从理论上讲离子液体可能有 1万亿 种，化学家可以从中选择适合自己工作需要的离子液体。 与典型的有机溶剂不一样， 离子液 体一般不会成为蒸汽， 所以在化学实验过程中不会产生对大气造成污染的有害气体， 而且使 用方便。更能引起化学家感兴趣的是，离子液体可以反复多次使用。此外， 用离子液体做催 化剂还可加速化学反应的过程。 英国石油公司化学家莫兰说， 如果英国石油公司在化工生产 过程中采用离子液体， 则可减少使用挥发性大的有机溶剂， 降低对环境的污染， 减少废物的 产生。 早在 19世纪，科学家就在研究离子液体，但当时没有引起人们的广泛兴趣。