离子液体文献综述

合集下载

氨基酸离子液体的研究进展

氨基酸离子液体的研究进展

氨基酸离子液体的研究进展摘要:离子液体具有许多独特的性质使它应用越来越广泛。

但有些离子液体缺乏毒性数据,并且离子液体本身不能生物降解,或对人体有害,或制备过程中造成环境污染。

而氨基酸是典型的生物衍生,是蛋白质和其他生物分子的原料,把它制成离子液体会无毒,具有生物活性且性质丰富。

本文综述了氨基酸离子液体的应用研究进展。

关键词:离子液体;氨基酸;应用;进展1前言众所周知,离子液体具有很多优点如:可忽略的蒸汽压、高导电性、高热稳定性、低毒性、不可燃性、在大范围温度内的高化学稳定性以及液体状态等。

但或多或少会对环境造成一定影响,所以寻找环境友好的合适溶剂是一个挑战,还要综合考虑成本因素。

而廉价有机酸根阴离子是降低离子液体成本的有效途径。

氨基酸离子来源广泛,无毒,制备过程中不对环境产生污染,本身还可以生物降解,氨基酸离子液体可以称得上是真正的绿色[1] 。

Kenta Fukumoto等首次报道了由20个氨基酸衍生的离子液体。

以1-乙基-3-甲基咪唑为阳离子与不同氨基酸为阴离子合成氨基酸离子液体,在室温下都是透明的、几乎无色的液体。

这些氨基酸离子液体不溶于醚,但可以与各种有机溶剂混溶,如甲醇、乙腈和氯仿,并能溶解天然氨基酸。

这些发现对于设计适合特定应用的离子液体是非常有用的[2]。

2离子液体的毒性研究W.Gouveia等对以咪唑、吡啶和胆碱阳离子阳离子和精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等氨基酸组成的离子液体进行了毒性研究。

发现以胆碱为阳离子的毒性比含有咪唑和吡啶阳离子的毒性要小得多。

包括对合成的ILs对不同组织层次的生物体进行了毒性检测,甲壳类盐酸蒿;人细胞HeLa(宫颈癌);以及具有不同类型细胞壁的细菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。

其毒性同时依赖于阳离子和阴离子。

胆碱-氨基酸ILs对盐藻和HeLa细胞培养的毒性显著较低。

所有离子液体对细菌均无明显的毒性,其效果比抗生素氯霉素小2-3个数量级。

因此以氨基酸为阴离子产生的离子液体对人类和环境的毒性较低,它们是一种很有前途的材料[3]。

离子液体中的酶促反应综述-有机化学论文-化学论文

离子液体中的酶促反应综述-有机化学论文-化学论文

离子液体中的酶促反应综述-有机化学论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——离子液体(Ionic liquids,ILs)具有几乎为零的蒸汽压、高的热稳定性、化学稳定性、宽的液态温度范围、较强的溶解性与催化活性等优异理化特性,因而被称为21世纪的绿色溶剂,现已被广泛应用于分离与萃取[1,2]、电化学[3,4]、纳米技术[5,6]、生物技术[7]以及工程技术[8,9]等各个领域中。

酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子,酶催化的反应称为酶促反应。

大量的研究表明:酶促反应具有高效、高选择性和反应条件温和等特性[10],作为一种绿色合成方法是现代合成方法学的重要发展方向之一。

酶促反应的介质最初采用的是水,但在水中酶分子的空间结构容易改变而失去催化活力[11],另外许多有机反应难以在水相中进行;直至非水介质中酶促反应研究的出现,极大推动了酶在合成化学中的应用[12,13]。

结合酶和ILs的优点,所以ILs中的酶促反应引起了研究者的关注。

现在ILs中的酶催化反应主要包括有机合成反应[14]和聚合反应[15]两大类,由于酶和ILs两者都具备对环境友好的优点,所以在ILs中的酶促反应是极具研究意义的课题之一。

本文对近年来在ILs中的酶促反应进行了综述。

1 离子液体中酶促有机合成反应脂肪酶(Lipases)是由活细胞产生的具有催化功能的蛋白质分子,它通常具有催化活性,因此酶通常被作为催化剂。

近年来酶催化反应的研究越来越受到关注,其中酶应用于小分子催化反应主要包括:酯交换反应、水解反应和氧化还原反应等[16]。

Lazano P等[17]以脂肪酶催化丁酸乙烯酯与正丁醇的酯交换反应合成丁酸丁酯,反应介质采用4种ILs([C2MIm]-BF4、[C2MIm]NTf2、[C4MIm]PF6和[C4MIm]NTf2)以及2种有机溶剂(正丁烷、己烷),研究结果表明脂肪酶在ILs中的催化活性远高于其在有机溶剂中的活性,并且酶的活性随着ILs极性的增强而增大,在连续操作过程中脂肪酶也仍然保持着较高的活性。

文献综述 完整版

文献综述  完整版

XXX大学文献综述***届离子液体+ 溶剂二元体系电导率、表面张力物性研究进展学生姓名XXX学号XXX院系XXX专业XXX指导教师XXX填写日期XXX离子液体 + 溶剂二元体系电导率、表面张力物性研究进展摘要离子液体作为一种新型的绿色溶剂,其物理化学性质的研究受到了普遍的关注,采用离子液体与各类溶剂形成二元体系研究究引起了全世界研究者的关注。

针对离子液体二元体系常规理化性质的研究有利于了解离子液体的结构特性及新型离子液体的开发。

离子液体二元体系的理化性质除受到温度和离子液体本身结构的影响外,还受到二元体系中溶剂极性和各组分含量等的影响。

本文综述了离子液体的电导率、表面张力的研究进展。

研究发现大部分离子液体的表面张力γ随温度升高而减小,同一种离子液体浓度越高,表面张力越小,表面张力随含水量的增加而增加;离子液体在相同温度下电导率随浓度的增加而增大,相同浓度下电导率随温度的升高而增大。

关键词:离子液体;电导率;表面张力离子液体具有与传统有机溶剂截然不同的性质和特点,其化学稳定性好、溶解性好、熔点低、不易挥发、可传热、可流动、对环境污染少,可作为绿色溶剂用于化学反应和分离过程,近年来受到了人们的广泛关注和被广泛应用,例如精细化学品合成、高分子聚合物及有关合成、分离萃取、消除环境污染、太阳能电池和燃料电池等[1]。

离子液体成为国内外研究的热点之一,目前已广泛应用于催化、材料和萃取分离[2-5]等领域由于离子液体所具备的这些优点,近年来离子液体越来越多地被作为一种可设计的功能型分子,即所谓的功能化离子液体(TSIL)。

功能化离子液体是指在阳离子或阴离子上引入官能团的离子液体,但其与离子液体是一个不可分割的整体。

由于功能化离子液体的核心离子与官能团影响着反应过程,与溶解于其中的溶质产生相互作用,导致最终过程优化的实现,更加符合实验和工业需求而受到重视。

本文结合国内外的研究情况,不仅对离子液体+溶剂二元体系表面张力实验测定工作进展做了归纳,还对电导率方面的研究做了相应的综述。

离子液体综述

离子液体综述

离子液体综述离子液体是一种新型的绿色溶剂,具有独特的物理和化学性质。

本文将详细介绍离子液体的定义和性质、合成和分离、在化学反应和材料科学中的应用以及在生物医学中的用途,同时探讨离子液体的环保和安全问题以及研究现状和前景。

1.离子液体的定义和性质离子液体是指全部由离子组成的液体,通常由有机阳离子和无机阴离子组成。

离子液体具有以下主要性质:(1)低蒸气压:离子液体在常温下不易挥发,蒸气压很低,因此可以作为绿色溶剂使用。

(2)良好的热稳定性:离子液体具有很高的热稳定性,可以在高温下使用。

(3)良好的电化学窗口:离子液体具有很宽的电化学窗口,可以作为电解质的良好溶剂。

(4)液体范围宽:离子液体的熔点较低,可以在很宽的温度范围内保持液态。

2.离子液体的合成和分离离子液体的合成主要通过化学反应和电化学合成两种方法实现。

化学反应法是通过酸碱反应或复分解反应等合成离子液体。

电化学合成法是在电解池中通电电解来制备离子液体。

对于离子液体的分离,通常采用物理分离方法,如过滤、萃取和蒸馏等。

由于离子液体的特殊性质,需要使用特殊设备进行分离和纯化。

3.离子液体在化学反应中的应用离子液体在化学反应中具有广泛的应用,主要作为催化剂、反应介质和萃取剂等。

(1)催化剂:离子液体可以作为催化剂用于许多化学反应,如烷基化反应、酯化反应和聚合反应等。

离子液体能够改变反应动力学,提高反应速率和选择性。

(2)反应介质:离子液体可以作为反应介质,使得反应在均相中进行,提高反应效率和产物的纯度。

(3)萃取剂:离子液体可以作为萃取剂用于萃取金属离子和有机物,具有高效、环保等优点。

4.离子液体在材料科学中的应用离子液体在材料科学中也有广泛的应用,主要涉及高分子材料、陶瓷材料、晶体材料等领域。

(1)高分子材料:离子液体可以作为聚合反应的介质和引发剂,制备高性能的高分子材料。

(2)陶瓷材料:离子液体可以作为溶质,制备高性能的陶瓷材料,改变材料的微观结构和性能。

离子液的应用和甲砜甲苯的合成文献综述【文献综述】

离子液的应用和甲砜甲苯的合成文献综述【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺离子液的应用和甲砜甲苯的合成1前言部分传统的化学反应和分离过程对环境造成的严重污染,绿色化学日趋受到人们的重视。

而开发挥发性有机溶剂的代替物和无毒无害的高效催化剂,以减少环境污染,是绿色化学的重要内容之一。

近年来,一种新型的高效绿色溶剂——离子液体已成为绿色化学研究的热点之一[1]。

室温离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类,以下简称离子液体(ILs)。

它是从传统的高温熔盐演变而来的,但与一般的离子化合物有着非常不同的性质和行为,最大的区别在于一般离子化合物只有在高温状态下才能变成液态,而离子液体在室温附近很大的温度范围内均为液态,最低凝固点可在-96℃[2]。

离子液体与目前广泛应用的有机溶剂相比,具有以下独特的优点:①蒸汽压低,不易挥发,通常无色无嗅;②具有较大的稳定温度范围(-100~400℃)和较高的化学稳定性;③具有较大的结构可调性,因为离子液体的溶解性、液体状态范围等物理化学性质取决于阴、阳离子及其取代基的构成和配对,可根据需要设计离子液体体系,既可以形成两相,也可以形成多相体系,以适合用作分离溶剂;④具有介质和催化双重功能,对于许多无机和有机物质都表现出了良好的溶解能力,使许多化学反应得以在均相中完成,副反应减少,产率提高;⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、良好的导电性、热稳定性和极好的抗氧化性等[3][4]。

由于离子液体的这些特殊性质和表现,它被认为与超临界CO2和双水相一起构成三大绿色溶剂,具有广阔的应用前景。

对甲砜甲苯为浅棕色粉状结晶,熔点86~88℃。

不溶于水,溶于一般有机溶剂。

它为新型广谱抗生素甲砜霉素、甲砜霉素甘氨酸醋盐酸盐的重要中间体。

由于甲砜霉素及衍生物甘氨酸醋盐酸盐毒性低、副作用小、疗效长、具有优异抗菌作用,抗菌活性较氯霉素强6倍以上。

在国外己广泛允许用于免疫抑制状态抗生素以及用作食品、饲料添加剂等,需求量逐年增长[5]。

离子液体在有机合成中的应用的综述

离子液体在有机合成中的应用的综述

离子液体在有机合成中的应用摘要:近年来,离子液体(Ionicuquids)作为一种新型的有机溶剂或“软”功能材料,在有机反应、材料化学、电化学、高分子化学、分析化学以及分离纯化技术等众多领域里。

本文总结了近些年的研究进展,其中包括氧化反应、还原反应、重排反应、酯化反应、Diels-Alder反应、偶联反应、硝化反应、电化学有机合成及其它合成反应。

关键字:离子液体;有机合成;电化学;绿色化学;精细化工随着人们对从根本上治理污染的呼声越来越高,绿色化学已经引起化学家的足够重视,成为当前国际科学研究的热点与前沿。

绿色有机合成作为绿色化学的一个重要组成部分,同样成为人们所从事的一个重要研究方向[1]。

离子液体这样的绿色介质和催化剂就成了研究人员的重点研究对象,并广泛应用于有机合成中。

离子液体由带正电的离子和带负电的离子构成,在- 100~ 200 o C 之间均呈液体状态。

与典型的有机溶剂相比,离子液体具有无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、使用方便、易回收、可多次循环使用等优点,此外还具有优良的可设计性,可以通过分子设计获得具有特殊功能的离子液体。

离子液体具有溶解能力大、不挥发等特点,使其成为很好的绿色溶剂。

适合于清洁技术和可持续发展的要求,已经被人们广泛认可和接受。

1、离子液体作为反应溶剂的应用1.1 氧化反应Howarth[2]将催化剂Ni(aeae)2溶解在离子液体[Bmim][PF6]中,在常压下以氧气为氧化剂,各芳香醛氧化为相应的梭酸。

然而其中应用催化剂OsO4有毒性、易挥发、成本也高,而且产生的副产物对环境有很大的污染。

所以Jiang等[3]在离子液体中采用氧为氧化剂,不仅避免了上述缺点,且水是唯一的副产物。

而且他们还研究了卞醇氧化为苯甲醛或苯甲酸时反应体系的催化剂回收使用情况,结果表明回收的催化剂使用3次后催化活性仅轻微下降。

1.2 还原反应氨基甲酸酯是制备异腈酸酯的关键中间体。

离子液体在有机合成中应用研究综述

离子液体在有机合成中应用研究综述

2017年04月离子液体在有机合成中应用研究综述柴朴(绍兴文理学院,浙江绍兴312000)摘要:现今人们越来越关注有机合成反应的环保问题,对于反应的溶剂人们进行了深入研究,其中离子液体因稳定性好、污染小等优点受到了人们的青睐。

本文就离子液体的特性、分类、在有机合成反应中的应用进行了简要分析,相信离子液体一定会有广阔的应用前景。

关键词:离子液体;有机合成;应用随着化学工艺的发展,人们越来越重视环保问题。

目前人们在有机合成过程中使用的有机溶剂毒性较大,污染十分严重。

对此,科研人员将研究重点转移至开发绿色溶剂方面,其中,离子液体就是一种性能较为优异的绿色溶剂,可以应用到有机合成反应中。

离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下成液体状态的盐类[1]。

离子液体作为反应溶剂因其催化活性高、不易挥发、不易燃、溶解性好、易于分离等优点受到人们的广泛关注,本文就离子液体特性、分离及在有机合成中的应用进行了简要概述。

1离子液体特性与现有的有机溶剂相比,离子液体有许多优良特性,使其可以作为性能优良的绿色溶剂进行应用,具体如下[2]:(1)维持液态的温度范围大:300℃及以上,反应热稳定性较好;(2)蒸汽压较低,所以不容易挥发,产生的污染较小;(3)溶解性能优良,对很多有机或无机物质的溶解性都很大,这是传统有机溶剂所欠缺的;(4)导电性能优良,电化学窗口很宽,在电化学中有较高的应用价值;(5)极性较大,可调性较高,可以作为多相体系进行应用。

2离子液体分类离子液体的种类多种多样,分类方式也各不相同,例如:改变阴阳离子组合方式可以得到不同的离子液体,以适应不同合成工艺需要。

现今最常用的分类方法是按照有机阳离子母体的不同而进行分类的,该分类方法将离子液体分为四类:(1)季按盐类;(2)季磷盐类;(3)吡啶盐类;(4)咪唑盐类[1]。

3离子液体在有机合成中应用3.1在Diels-Alder 反应中应用离子液体作为溶剂对于Diels-Alder 反应有着很好的促进作用。

文献综述

文献综述

关于离子液体的研究——文献综述摘要:关于离子液体研究是当前化工产业、功能材料研究的热点领域之一。

1998年底以来,我们以发展离子液体清洁反应介质和软功能材料为研究内容,以实现新离子液体的设计与合成。

离子液体作为一类新型的环境友好的“绿色溶剂”,可用做溶剂、合成有机离子液体、做添加剂、做成表面膜或催化剂,具有很多独特的性质,在电化学、化学反应、分离过程以及在新材料等方面有着诱人的应用前景。

关键词:离子液体,绿色溶剂,化学反应,分离过程1、前言离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的新型溶剂,通过选择合适的阳离子、阴离子和配体,可以调变离子液体的化学、物理性能。

它具有低蒸汽压、低熔点、宽电化学窗口、良好离子导电性、导热性、高热稳定性酸性可调及良好的溶解度、粘度和密度等特点,是一种新型的软介质和功能材料。

故其广泛应用作溶剂、反应介质、添加剂或表明膜等。

与传统有机溶剂相比离子液体具有显著的优点,被称为21世纪的绿色溶剂,同时在无机纳米材料的制备中提供了新的途径,虽然其存在具有毒性的缺点,但其在电化学、化学反应、分离过程以及在新材料等方面有着诱人的应用前景。

2、离子液体的研究2.1、离子液体的应用分类2.1.1、作为有机溶剂离子液体是在常温及附近温度下为液体的离子物质,由于其具有不易燃、不挥发、可以重复使用、对环境友好等特性,因而是一类良好的有机溶剂。

在离子液体中进行的反应比在传统有机溶剂中进行的反应更快、更容易。

通过选择合适的离子液体,可以提高反应产率和减少副产物的生成。

因此,在有机合成中应用很多。

孙大贵等[1]以2-甲基咪唑为原料合成了一种室温离子液体(1-丁基-2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐),并对其进行了1H NMR1、3C NMR表征并确认,然后进行了催化酯交换反应及重复利用性研究。

结果表明离子液体1-丁基-2,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐是酯交换反应较为理想的绿色溶液催化剂。

张慧慧等[2]采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂、无水硫酸钠为成孔剂、脱脂棉为增强纤维,以棉浆为原料,对离子液体法纤维素海绵的制备进行了初步研究。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

01离子液体的制备及其在精细有机合成中的应用研究_方东离子液体是指在室温范围内(一般为100℃下)呈现液态的完全由离子构成的物质体系,一般由咪唑,吡啶,季铵,季磷等有机阳离子和四氟硼酸根,六氟磷酸根,三氟甲基磺酸根等无机阴离子,有机阴离子组成".阴阳离子共同决定性质,可采用分子设计,调整咪唑阳离子构成…分解温度达300度~4oo度.离子液体内部库伦引力大,相当于水的10倍,蒸汽压几乎为零,对金属络合物很强的溶解能力,NaH,CaH2,碳化物,硫化物溶解好.咪哇氯化物/AlCl3化学窗口4V,有的可达5至7V,Lewis酸,Bronsted酸可调节被称为可设计的溶剂2003年BAsF公司首先实现离子液体的规模化应用,标志着离子液体作为新型绿色工业溶剂应用的开始主要离子液体有两种:1一丁基一3一甲基咪唑四氟硼酸盐[BMIM][BF4],1一丁基一3一甲基咪哇六氟磷酸盐(〔BMIM〕[PF6〕] 应用精细有机合成及分离萃取,合成路线两步进行.1,1一二氯乙烷, 1,1,1一三氯乙烷, 环己酮, 甲苯或者卤化烷烃过量作溶剂,时间48_72h,第二步,离子交换法,在1一丁基一3一甲基咪唑阳离子上引入四氟硼酸根,六氟磷酸根等阴离子. 六氟磷酸盐离子液体制备过程中可以用水作反应介质, 而四氟硼酸盐离子液体则需要丙酮,甲醇等有机溶剂作反应介质,反应时间5~48h, 反应温度从室温到回流温度,产率为85~98%"其合成路线如下:为了清洁绿色生产,设计了无溶剂一锅法合成1一丁基一3一甲基咪唑四氟硼酸盐[BMIM][BF4], 1一丁基一3一甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF]新和成方法,对于亲水的离子液体,如[BMIM][BF4]等,合成过程无需任何有机溶剂作反应介质,分离提纯需用有机溶剂作为稀释剂,再通过旋转蒸发或减压蒸馏来回收利用;对于憎水的离子液体,如[BMIM][PF6]等,合成过程无需任何有机溶剂作反应介质,分离提纯过程可以用水作反应介质.用的仪器:X6一数字显微熔点仪(北京泰克公司)(程序升温),皿用NICOLET红外光谱仪(美国尼高力公司)(KBr压片)测定,.HNMR在Bruke DRX300(300MHz),Bruker DRX500(sooMHz)核磁共振仪(美国Bruter公司)测定,Ms在Finigan LC/Ms液—质联用仪测定(德国菲尼克公司)气相色谱用Agilent6820型气相色谱仪(美国安杰伦公司)测定,元素分析用Varian自动元素分析仪测定"所得离子液体均为分离产率,根据叔胺用量计算"离子液体的结构经核磁!红外!质谱等确定"02基于离子液体体系的电化学行为研究付超鹏导师,旷亚非釆用石墨烯为电极材料和离子液体为电解液组装了一种新型的超级电容器。

采用扫描电镜和X射线衍射对石墨烯的结构进行了表征;采用交流阻抗、循环伏安、恒电流充放电等方法对所组装超级电容器的性能进行了研究。

结果表明该超级电容器融合了石墨烯和离子液体的各自优势,大幅度提高了超级电容器的性能,其比电容值为132F/g,能量密度为,143.7Wh/Kg,功率密度为30Kw/kg采用Z r C14除去了离子液体中存在的痕量水,并采用循环伏安研究了Zr(IV)在离子液体[C4mpyrr][NTf2]中的电化学行为.其除水能力可确保在离子液体溶液中定量地研究ZrCl4的电化学行为,电位阶跃实验证明ZrCl4在离子液体中的还原是Zr(IV)/Zr(III)单电子电极反应,其氧化过程中形成了一单层三氯化锆吸附在电极表面。

离子液体是指在室温或室温附近温度下呈液态的离子化合物,它是由特定有机阳离子和无机或有机阴离子构成。

一般情况下,当构成离子化合物的一个离子的半径较大时,它的电荷分布会变得较弱,进而减弱其与携带有相反电荷离子的吸引力,从而降低了这种盐的溶点。

当该作用力小到一定程度的时候,该离子化合物在室温或室温附近即可以呈现液态,即所谓的室温离子液体[1].[1] Larsen A S,Holbrey J D, Tham E S,et al. Designing ionic liquids:imidazolium melts with inert carborane anions. Journal of the American Chemical Society, 2000,122(30): 7264-7272第一代离子液体主要基于氯铝酸根阴离子,不稳定,对水,空气敏感, 第二代离子液体是基于四氟硼酸根和六氟憐酸根阴离子的离子液体虽不容易与水反应,但易于潮解.现代的离子液体倾向于阴离子,bis(trifluoromethanesulfonyl)imide ([NTf2)或者,perfluoroalkylphosphate([PFA]),对湿度不敏感,对水空气稳定性好.对阳离子进行分,有烷基取代的吡啶阳离子、咪唑阳离子、铵阳离子,膦阳离子等合成方法(1),一步法,通常采用酸碱中和反应或者直接季钱化反应方法,便可一步直接合成各种离子液体。

该合成过程一般为均相反应,其特点是,操作经济简便,反应没有副产物,产率较高且产品易纯化[8]。

例如:確基乙胺离子液体可由確酸与乙胺的水溶液中和反应制得[9]。

在中和反应结束后加热并在真空条件下除去多余的水,将离子液体溶解在四氧咲喃或乙腈等有机溶剂中,并加入活性炭处理,最后真空下除去有机溶剂即可得到较高纯度的离子液体产物。

此外,还可釆用烷基咪唑与三氟甲烷磺酸酯一步反应制备亲水性的咪唑基三氟甲烷磺酸离子液体,并可利用该离子液体与六氟憐酸、四氟硼酸等有机或无机酸反应即可以制备其它目标离子液体。

<2>两步法,第一步通常是采用合适的卤代烷对咪挫、烷基叔胺或者膦化物等有机前驱体进行季铵化生成鎓盐.第二步,取合适溶剂溶解鎓盐,并向其中加入合适的金属盐(常用铵盐或Ag盐)发生复分解反应.生成气体NH3或者AgX沉淀;如果采用强质子酸来发生离子交换反应,需要在低温搅拌下进行,当反应结束后采用蒸馆水多次洗漆至中性,最后用有机溶剂提取离子液体并真空干燥或旋蒸除去有机溶剂即可得到目标离子液体[10].<其他合成方法>,(1)电化学合成,(2)微波合成法(3)超声波辅助合成纯化第二章,离子液体中电聚合噻吩及其超电容性能研究碳材料作为超级电容器活性材料的劣势在于能量存储容量较低且充放电速度有限,这限制了其应用。

赝电容器的典型电极材料主要有过渡金属氧化物和导电聚合物等, 赝电容的优势是其具有较高的电容值,但劣势也很明显,即在循环充放电过程中缺乏稳定性和功率密度较小。

近来,越来越多的研究致力于设计能结合双电层电容和赝电容优点的混合超级电容器,以使它们能满足现代超级电容器高能量密度,高功率密度和高稳定性的需要[139.140]。

通过结合两种不同的充放电储能机制,由导电聚合物和碳纳米管组成的复合膜作为超级电容器活性材料具有很大的应用前景。

聚噻盼(PTh)是最具有前景的超级电容器材料之一离子液体是由一种有机阳离子和另外一种有机或无机阴离子组成,因其独特的物理和化学性能,例如高热稳定性,良好的导电性,不易挥发性,耐燃性,合适的极性,可将离子液体作为电解液来对噻盼进行电化学聚合。

恒流充放电是一种直接评价超电容电极材料电容行为的方法。

影响超级电容器性能的另外一个重要因素是电解液。

目前研究较多的电解液是水溶液或者有机电解液[160],然而,水溶液作为电解液的劣势比较明显,这主要是由于其电化学窗口很窄,导致能量储存低[137]。

有机电解液容易引起爆炸带来安全隐患,且其电化学窗口也不够宽。

离子液体(ILs)由于其具有高热稳定性,良好的导电性、不易燃性、宽的电化学窗口及可循环利用等优异性能引起了科研工作者的极大兴趣[129,I46,161]。

而且,离子液体还可以通过改变其阴、阳离子的组成和连接的取代基来改变其物化性能。

此外,与水及有机电解液相比,离子液体既是100%的溶剂又是100%的盐。

最近的研究表明,用离子液体作为超级电容器的电解液能加强超级电容器的性能[137]。

本章组装了以石墨稀作为电极材料和离子液体作为电解液的超级电容器,该超级电容器结合了活性材料与电解液两者的优异性能,离子液体BmimPFe按照文献标准方法合成【130】添加了25%的乙腈(体积比)到BmimPF6离子液体中,可以降低离子液体的粘度,提高离子电导率。

同时乙氰的加入并没有减小离子液体的电化学窗口。

因此,本章所研究的超级电容器电解液选用含有25%乙腈的BmimPF6溶液,釆用循环伏安法(CV)、交流阻抗谱(EIS)、恒电流充放电技术来测量基于石墨稀和离子液体电解质构成的超级电容器的性能表4.1列出了不同扫描速度下的比电容值,从表中可知,当扫描速度变化时,其电容值变化并不大,这说明该超级电容器具有较快的离子传输能力采用恒电流充放电方法对所组装的超级电容器进行测试,根据充放电曲线的斜率,利用方程C=I△t/(m△E)计算出具体的电容值为132 F/g。

此外,通过公式E=(CU2) /2和P 二lU/m可以分别计算出超级电容器的能量密度(E)和比功率密度(P),其中C为电容,U为工作电压根据上述公式计算所得的能量密度和功率密度分别为143.7 Wh/kg和2.8 kW/kg第5章四氯化错在离子液体里的电化学行为以及其作为离子液体干燥剂的探讨采用的离子液体为:([C4mpyrr][NTf2])根据文献所提供的标准方法在实验室合成[168]。

03功能性离子液体_离子液体复合物的合成_性质及在超级电容器中的应用_魏颖2. 离子液体在电容器方面的应用Sato 等将电导率很高(25 ℃时为4.8 mS/cm)的N, N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)四氟硼酸季铵盐(DEME-BF4)用作电容器电解液,得到6.0 V 的电化学稳定窗口。

马亮亮等[49]将疏水性离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸([Bmim]PF6)与1-甲基-3-丁基咪唑三氟甲基磺酰胺盐([Bmim]N(CF3SO2)2)以不同的比例混合。

最大电化学稳定窗口可达4.3V。

已成为电解液研究领域的热点。

作为在室温下呈液态的离子液体,也可以看做一类特殊的有机盐,具有较高的电导率、宽阔的电化学窗口、高热稳定性等优点。

以1, 3–二烷基咪唑鎓离子作为阳离子的离子液体,由于其比较稳定的电化学性质,已被广泛地应用在各类电化学储能器件所需的新型电解质研究中[1-4],如电沉积、超级电容器、电池和新型有机电解质合成等方面。

相关文档
最新文档