离子液体作为溶剂
离子液体在萃取分离中的应用
离子液体在萃取分离中的应用
离子液体是一种新型的溶剂，由于其独特的物化性质，近年来在萃取分离领域得到了广泛的应用。
离子液体具有高的热稳定性、低的挥发性、高的溶解度、可调控的极性和粘度等特点，使其在化学反应、分离纯化、催化反应等方面具有广泛的应用前景。
离子液体在萃取分离中的应用主要包括以下几个方面：
1. 萃取分离有机物
离子液体可以作为一种绿色的萃取剂，用于有机物的萃取分离。
与传统的有机溶剂相比，离子液体具有更好的选择性和高效性，可以实现对有机物的高效萃取和分离。
例如，离子液体可以用于从煤矸石中提取有机物，从废水中去除有机污染物等。
2. 分离金属离子
离子液体可以作为一种高效的分离剂，用于金属离子的分离纯化。
离子液体可以与金属离子形成稳定的络合物，从而实现对金属离子的高效分离。
例如，离子液体可以用于从废水中去除重金属离子，从矿石中提取金属等。
3. 催化反应
离子液体可以作为一种优良的催化剂，用于有机合成反应。
离子液体可以提供稳定的反应环境，促进反应的进行。
与传统的有机溶剂
相比，离子液体具有更好的溶解性和选择性，可以实现对反应产物的高效分离和纯化。
例如，离子液体可以用于催化酯化反应、烷基化反应等。
离子液体在萃取分离领域具有广泛的应用前景。
随着离子液体的研究不断深入，相信离子液体在萃取分离领域的应用会越来越广泛，为化学工业的发展做出更大的贡献。
绿色溶剂--离子液体
绿色溶剂--离子液体摘要：简单介绍了离子液体的发展历史，分类方法和合成方法；详细介绍了离子液体在萃取分离中的应用，包括固 - 固分离、固 - 液分离、液 - 液萃取分离、离子液体与超临界CO2结合的萃取分离等。
前言人类进入20世纪后半期之后，由于社会的繁荣进步，人口的急剧增长，工业的高度发达，资源的大量消耗，污染的日益严重，环境的迅速恶化，导致20世纪末期的人类面临有史以来最严重的环境危机。
严峻的现实迫使人们必须尽快找到一条不破坏人类赖以生存的环境、不危害并有利于人类生存的可持续发展的道路。
社会的可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等方面的问题愈来愈成为国际社会关注的焦点，已被提到了发展战略的高度。
在这种情况下，绿色化学的出现证实了走可持续发展道路的可能性。
离子液体是近年来绿色化学研究的热点之一。
离子液体经过近二十年的研究，体系逐渐壮大，离子液体的种类已达到数百种之多。
丰富的种类资源为其应用提供了有力的保障。
离子液体(ionic liquids)又称为室温离子液体(room temperature ionic liquid)、室温熔融盐(room temperature molten salts)、有机离子液体等，是一种由有机阳离子和无机阴离子相互结合而成,在室温或低温下呈液态的盐类化合物。
离子液体具有如下特点[1,2]：①无色、无味、几乎无蒸气压；②有高的热稳定性和化学稳定性，呈液态的温度范围大；③无可燃性，无着火点，热容量较大且粘度低；④离子电导率高,分解电压（也称电化学窗口）一般高达3～5V；⑤具有很强的Bronsted、Lewis和Franklin酸性以及超酸性质,且酸碱性可进行调节；⑥能溶解大多数无机物、金属配合物、有机物和高分子材料(聚乙烯、PTFE或玻璃除外) , 还能溶解一些气体, 如H2 ,CO和O2等；⑦弱配位能力；⑧价格相对便宜,而且容易制备。
这些特点是其他许多分子溶剂不可比拟的独特性能，并集多重功能于一身。
离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应研究
离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应研究近年来，离子液体作为一种绿色、可再生的溶剂，在化学反应中得到了广泛的关注。
离子液体具有低蒸汽压、高溶解度、可调控性强等优点，被认为是一种有潜力替代传统有机溶剂的绿色溶剂。
其中，离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应备受关注，对于研究和应用具有重要意义。
本文将围绕离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应展开研究。
首先，文章将简要介绍离子液体的概念和特点，以及其在替代传统有机溶剂中的优势和应用前景。
其次，文章将从离子液体对反应速率、选择性和产物分布等方面的影响进行探讨，分析离子液体在不同类型反应中的溶剂效应。
最后，文章将结合实例对离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应进行深入探讨，并展望未来的研究方向。
一、离子液体的概念和特点离子液体是指熔点低于100℃的盐类，在常温下呈液态状态的新型离子溶剂。
与传统有机溶剂相比，离子液体具有以下几个显著特点：首先，具有低蒸气压，几乎无挥发性，可有效防止有机溶剂挥发对环境造成污染；其次，具有高溶解度，可以溶解许多不溶于水的化合物；再者，具有可调控性强，通过合理设计可以调控其性质，达到特定要求；最后，具有热稳定性好，不易燃，安全性高等特点。
二、离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应离子液体在绿色化学反应中的溶剂效应主要包括对反应速率、选择性和产物分布的影响。
1. 反应速率离子液体作为溶剂，其粘度较大，可能会阻碍反应物的扩散和反应过程的进行，从而使反应速率降低。
但是，由于离子液体的高溶解性和可调控性，可以在一定程度上促进反应速率。
例如，一些文献报道了在离子液体体系中催化剂的活性有所提高，反应速率明显增加的情况。
2. 选择性离子液体作为溶剂，可以调控反应介质的极性和溶剂极性参数，从而影响反应物的选择性。
一些研究表明，在离子液体中进行的反应，可以获得较高的立体选择性和化学选择性。
这主要是由于离子液体通过氢键作用、离子相互作用等方式，调控反应物分子之间的相互作用，从而影响反应的选择性。
离子液体在酶催化中的应用研究
离子液体在酶催化中的应用研究近年来，离子液体作为一种新型溶剂在各个领域得到了广泛的应用，其独特的性质使其成为一个备受关注的研究领域。
其中，离子液体在酶催化中的应用备受研究者们的青睐。
酶催化是一种非常有效的生物催化反应方式，而离子液体则能为酶的催化活性提供很好的环境。
酶是生物体内一种特殊的催化剂，它能够在温和条件下促进化学反应的进行。
在传统的酶催化中，溶剂的选择对酶的活性和稳定性起着非常重要的作用。
而离子液体，由于其低挥发性、良好的溶解性和独特的结构，使得其在酶催化反应中展现出独特的优势。
一方面，离子液体的低挥发性和高稳定性使其可以提供一个稳定的催化环境，有利于保持酶的催化活性。
此外，离子液体的溶解性也非常好，可以有效地溶解酶和底物，使反应物质更容易与酶相互作用。
因此，离子液体可以提高酶的活性和选择性，加速酶催化反应的进行。
另一方面，离子液体的独特结构也使其在酶催化中发挥重要作用。
离子液体由阳离子和阴离子组成，不同结构的离子液体对酶的催化活性有不同的影响。
一些研究发现，通过调控离子液体的结构，可以调节酶的催化速率和底物的选择性，进而实现对催化反应的精确控制。
除此之外，离子液体还可以通过调控其物理化学性质，如溶解度、极性等，来影响酶的催化活性。
研究人员可以设计合适的离子液体，使其对特定酶的催化活性有着良好的促进作用。
这为研究者们提供了一个全新的思路，可以通过设计合适的离子液体来实现对酶催化反应的调控。
总的来说，离子液体在酶催化中的应用研究具有很大的潜力。
通过合理设计和选择离子液体，在酶催化反应中可以实现对活性和选择性的调控，为催化反应的进行提供更多可能性。
未来，随着对离子液体和酶的理解逐渐加深，离子液体在酶催化中的应用前景必将更加广阔。
离子液体在催化反应中的应用及机制探究
离子液体在催化反应中的应用及机制探究催化反应是一种通过添加催化剂来提高反应速率的化学反应。
近年来，离子液体作为一种特殊的溶剂，在催化反应中展示出了良好的应用前景。
离子液体是一种具有低挥发性、高稳定性和可调控性的溶剂，其结构和性质能够与催化剂及反应物相互作用，从而影响催化反应的速率和选择性。
本文将探讨离子液体在催化反应中的应用及其机制。
离子液体在催化反应中的应用主要包括催化剂载体、催化剂活性调控、反应产物分离提纯等方面。
首先，离子液体作为催化剂载体，能够提高催化剂的稳定性和可重复使用性。
传统的溶剂在高温或高压条件下容易挥发或分解，而离子液体具有较高的热稳定性和化学稳定性，能够稳定地承载催化剂，从而增加催化剂的寿命。
其次，离子液体可以通过与催化剂的相互作用来调控催化剂的活性和选择性。
催化反应中，催化剂的活性是关键因素之一。
离子液体能够与催化剂形成强烈的相互作用，通过改变催化剂的电子环境或形貌，进而调控催化剂的活性。
例如，离子液体可以增强催化剂表面上活性位点的可利用性，提高催化剂对反应物的吸附能力，从而增强了催化反应的速率。
同时，离子液体还可以改变催化剂活性位点的空间结构，影响催化反应的选择性。
这种活性调控的能力使得离子液体在催化反应中展现出了良好的应用潜力。
离子液体还可以用作催化反应产物的分离和提纯剂。
传统的有机溶剂通常与产物有相似的化学性质，难以实现催化反应产物的高效分离和提纯。
而离子液体具有独特的溶解性能和物理化学性质，可以与目标产物或副产物形成可调控的相互作用，从而实现产物分离与提纯的高效性能。
例如，离子液体可以通过萃取或萃取结晶的方式，将目标产物从反应混合物中提取出来，进而实现高纯度的产品得到。
离子液体在催化反应中的机制主要通过以下几个方面来解释：离子交换、电子转移、离子迁移、酸碱性等。
首先，离子交换是指离子液体中阳离子和阴离子之间的交换作用。
离子液体中的阳离子和阴离子以静电相互作用为基础，形成稳定的液态结构。
离子液体百科全书
离子液体百科全书标题：离子液体百科全书一、引言离子液体，作为一种新型的绿色溶剂，近年来在化学、材料科学、生物技术、能源科学等领域引起了广泛的关注。
它们的独特性质，如极低的挥发性、宽的电化学窗口、高的热稳定性和良好的溶解能力，使其在众多科研和工业应用中展现出巨大的潜力。
本文将作为一部离子液体的百科全书，逐步解析离子液体的基本概念、结构特性、制备方法、应用领域以及未来发展趋势。
二、基本概念离子液体，又称室温离子液体或熔盐，是一种在室温或接近室温下呈液态的盐。
其主要由阳离子和阴离子组成，其中阳离子通常为有机阳离子，如咪唑、吡啶、季铵等，而阴离子则多为无机或有机酸根离子，如卤素、硫酸氢根、羧酸根等。
三、结构特性离子液体的特殊性质主要源于其独特的结构特性。
首先，由于其由阴阳离子构成，离子液体具有高的电导率和离子迁移率。
其次，由于其阳离子通常是大的有机分子，使得离子液体具有较低的蒸气压和极低的挥发性。
此外，离子液体的结构可设计性强，通过改变阳离子和阴离子的种类和大小，可以调节离子液体的物理化学性质，以适应不同的应用需求。
四、制备方法离子液体的制备方法主要包括直接合成法和离子交换法。
直接合成法是将含有目标阳离子和阴离子的化合物在适当的条件下反应，生成目标离子液体。
离子交换法则是先制备出一种离子液体，然后通过离子交换反应，将其中的部分离子替换为所需的离子，得到目标离子液体。
五、应用领域1. 化学反应介质：由于离子液体具有宽的电化学窗口、高的热稳定性和良好的溶解能力，被广泛用作化学反应的介质，特别是在电化学反应、催化反应和生物质转化等领域。
2. 环境友好溶剂：由于离子液体的极低挥发性和生物降解性，被视为替代传统有机溶剂的理想选择，用于各种萃取、分离和纯化过程。
3. 能源存储与转换：离子液体在锂离子电池、超级电容器、燃料电池等能源设备中有着重要应用，可以提高电解质的电导率和稳定性，增强设备的性能。
4. 生物技术和药物输送：离子液体因其对生物大分子（如蛋白质、DNA）的良好溶解性和稳定性，被用于生物样品的处理和分析，以及药物的配方和输送。
离子液体催化反应机理的研究进展
离子液体催化反应机理的研究进展离子液体催化反应机理的研究进展离子液体是一种特殊的液体，由离子对组成，通常在室温下保持液态。
由于其独特的结构和性质，离子液体被广泛应用于各种领域，包括化学催化反应。
离子液体催化反应机理的研究对于探索新的催化反应体系、提高反应效率和选择性具有重要意义。
本文将综述离子液体催化反应机理的研究进展。
在离子液体催化反应中，离子液体可以作为反应溶剂、催化剂和基质参与催化反应。
其中，离子液体作为反应溶剂可以提供良好的反应环境，增强反应物的溶解度，促进反应物分子间的相互作用。
离子液体作为催化剂，则可以通过调控反应介质的酸碱性、改变反应的活化能、提供特殊的催化位点等方式，实现对反应的催化。
离子液体参与催化反应的机理主要有两种方式，即“内离子液体”和“外离子液体”。
在“内离子液体”机制中，反应物与离子液体中的离子发生相互作用，形成反应物-离子液体络合物，进而参与催化反应。
这一机制在酸催化和生物催化等反应中较为常见。
在“外离子液体”机制中，离子液体本身不与反应物发生直接相互作用，而是通过调控反应介质的性质和环境，影响反应物之间的相互作用和反应速率。
这一机制在金属催化反应中较为典型。
近年来，离子液体催化反应机理的研究取得了许多重要进展。
首先，在离子液体作为反应溶剂的研究中，学者们已经发现了一些特殊的反应性质。
例如，离子液体可以调控反应体系的极性、溶解度和酸碱性，从而影响反应物的选择性和反应速率。
此外，离子液体的高化学稳定性和低挥发性也使得其在催化反应中具有很大的优势。
其次，在离子液体作为催化剂的研究中，一些新的催化体系已经被发现。
例如，离子液体可以作为酸催化剂，在一些酸催化反应中显示出优异的催化性能。
此外，离子液体还可以与金属催化剂形成复合催化剂，提高催化反应的效率和选择性。
除此之外，离子液体还可以作为电催化剂，在电化学反应中显示出良好的催化性能。
最后，在离子液体参与催化反应机理的研究中，学者们已经开展了许多理论研究和实验探索。
绿色化学的有力推动者-----离子液体
绿色化学的有力推动者-----离子液体产品介绍绿色化学的发展离不开溶剂、试剂、催化剂、工艺的绿色化。
离子液体完全由有机正离子或有机负离子组成，在室温或者接近室温下呈液体状态，又称为“可设计的溶剂”，由于其环境友好性，正受到日益重视。
离子液体经历了三个发展阶段：1914年，第一个离子液体被发现-----硝基乙铵盐。
1948年，Hurley和Wier第一次报道了含三氯化铝的离子液体，该体系对水敏感。
1992年，Wikes合成了低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体，离子液体开始得到迅速发展。
目前随着应用研究的深入，离子液体拓展至功能化、手性化。
离子液体由于其下列通用性质，与传统试剂相比，其突出的优点在化学反应、分离过程、电化学等方面有广泛的应用。
熔点：低熔点离子液体的阳离子具有低对称性、弱的分子间作用力和均匀的阳离子电荷分布。
阴离子对离子液体熔点有较大影响，大的阴离子与阳离子作用力小，因此，易生成熔点低的化合物。
阴离子生成化合物的熔点由大到小的顺序为Cl->NO2->NO3->AlCl4->BF4->CF3SO3->CF3CO2-。
溶解性：几乎没有蒸汽压，能溶解多种无机、有机和高分子化合物，热稳定性高。
离子液体的亲水/疏水性质对于溶解反应物很重要，也对作为溶剂时萃取回收产品有影响。
热稳定性：绝大多数的离子液体具有较高的热力学稳定性，离子液体的分解温度一般高于400℃，含有不同阳离子的离子液体，其分解温度相似，但随着阴离子亲水性的增加而降低。
与水和大多数有机溶剂相比，离子液体具有更广阔的稳定液态温度范围。
密度：离子液体的密度比水大。
阴离子的摩尔质量对离子液体的密度影响很大。
阴离子的尺寸越大，离子液体的密度越大，阳离子的尺寸增大，离子液体的密度减小。
设计不同密度的例子液体，首先选择相应的阴离子来确定大致范围，再选择阳离子对密度进行微调。
酸碱性：离子液体的酸碱性由阴离子的本质决定，如Lewis酸AlCl3在离子液体[bmim]Cl中的摩尔分数逐渐增加时，离子液体的酸性逐渐增强，离子液体在与一定酸或碱互溶时，还具有“潜酸性”或者“超酸性”且应用更安全。
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离子液体作为溶剂
概述【1】
离子液体（IonicLiquid）是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温下呈液态的有机盐，通常可称为室温离子液体（Room-temperatureIonicLiquid）。
离子液体作为一种新型的极性溶剂，几乎没有蒸汽压、不可燃性、非挥发性、良好的化学稳定性和热稳定性、可循环利用及对环境友好，故称之为“绿色”化学溶剂，可以用来代替传统的易挥发有毒溶剂。
此外，离子液体的高极性、疏水性及溶解性等均可以通过选用不同的阴阳离子和侧链取代基而改变，故又称之为“设计溶剂”（Designedsolvents）。
离子液体被认为是21世纪最有希望的绿色溶剂和催化剂之一，已应用于生物催化、分离科学及电化学等诸多领域。
分类【1】
离子液体种类繁多，目前，其分类方法有3种，根据阳离子不同，主要分为咪唑类离子液体、吡啶类离子液体、季铵盐类离子液体、季鏻盐类离子液体等；根据阴离子不同，主要分为AlCl3型离子液体，非AlCl3型离子液体及其他特殊离子液体；根据酸碱性不同，分为酸功能化离子液体、碱功能化离子液体及中性离子液体。
1.AlCl3型离子液体
AlCl3型离子液体可通过调节AlCl3与有机季铵盐的比例，生成具有L酸、L碱等的离子液体。
它主要应用于电化学反应中，如烷基化、异构化、酰基化等反应。
2.非AlCl3型离子液体
非AlCl3型离子液体对水和空气都较稳定，具有较好的酸催化活性。
但是其酸性强度不如前者，因此，需要加大离子液体用量以增大收率。
此类离子液体比较常见的阴离子有：卤素离子，BF4-，
PF6-,HSO4-,H2PO4-,AlCl4-,CFESO3-,CH3CH(OH)COO-等，它们比前者具有更宽广的应用范围。
3.特殊离子液体
除上述常用的普通离子液体外，人们还不断的研究设计出了许多功能化离子液体。
特点【1】
1.非挥发性。
与传统有机溶剂相比，离子液体的蒸汽压接近零，可用于真空体系进行反应，不易挥发氧化，减少了因挥发而导致的环境污染问题；
2.溶解性能良好。
对许多无机盐、有机物、无机物和聚合物等物质具有良好的溶解性，包括弱极性物质（如甲苯）和强极性物质（如碳水化合物）。
这能使一些反应在均相中进行，提高了反应速率；
3.良好的酸碱催化剂。
有些离子液体具有L或B酸碱性甚至超强酸性，同时拥有液体酸的高密度反应活性和固体酸的不挥发性，因此可代替传统的酸碱催化剂；
4.良好的热稳定性与化学稳定性。
许多离子液体对空气和水均稳定，另外，在300oC以下离子液体能稳定存在，是一种理想的有机溶剂；
5.液体温度范围大。
大多数离子液体在300oC时能保持液态，因此，为一些因温度过高而不能在有机溶剂中进行的反应提供了一个最适的反应介质；
6.可回收利用性。
离子液体稳定性好，而且在酯化反应体系中，反应完后可形成双相，使得催化剂与产物易于分离，因此较传统的催化剂具有更高的可回收重复利用性。
7.“可设计性”。
可根据需要（如改变离子液体的极性、疏水性、粘度及溶解性）通过改变阴阳离子的组合合成所需的功能化离子液体.
制备方法【2】
1.常规合成法
常规合成法包括一步合成法和两步合成法。
离子液体的合成方法主要取决于目标离子的结构和组成，迄今为止，在合成的数百种离子液体中，最常见的合成方法就是一步法和两步法。
（1）一步合成法
一步合成法包括由亲核试剂——叔胺（包括吡啶、咪唑等）与卤代烷烃或酯类物质（羧酸酯、磷酸酯和硫酸酯）发生亲核加成反应，或利用胺的碱性与酸发生中和反应而一步生成目标离子液体的方法。
（2）两步合成法
当一步合成法难以得到目标离子液体时，就必须采用两步合成法。
两步合成法合成离子液体的路线如图1所示。
第一步先由叔胺与卤代烃反应合成季铵的卤化物；第二步再通过离子交换、络合反应、电解法或复分解反应等方法，将卤素离子转换为目标离子液体的阴离子。
图1为两步法合成离子液体路线
离子交换法是将含目标阳离子的离子液体前体配成水溶液，然后通过含目标分子阴离子的交换树脂，通过离子交换反应得到目标离子的水溶液，然后蒸发除水得到产品。
阴离子络合反应主要是利用卤素离子与过渡金属卤化物的络合反应生成单核或多核的络合阴离子，这些阴离子包括[AlCl3]、[Al2Cl7]、[FeCl4]、[ZnCl3]、[CuCl2]、[SnCl3]等。
电解法是直接电解含目标阳离子的氯化物前体水溶液，生成氯气和含目标阳离子的氢氧化物，后者再与含目标阴离子的酸发生中和反应。
复分解反应是离子液体合成的最常用的方法，将分别包含目标阴阳离子的两种电解质通过复分解反应得到所需的离子液体。
2.新型合成方法
（1）微波辅助合成离子液体微波辅助合成离子液体不需要溶剂，反应时间可以缩短至几小时甚至几分钟。
其原理是极性分子在快速变化的电磁场中不断改变方向，从而引起分子的摩擦发热，属于体相加热技术。
微波加热升温速度快，而且分子的不断转动本身也是一种分子级别的搅拌作用，因此可以极大地提高反应速率，甚至产率和选择性。
（2）超声波辅助合成离子液体
超声波借助于超声空化作用可以在液体内部形成局部的高温高压微环境，而且由于超声波的震动搅拌作用可以极大地提高反应速率，尤其是非均相化学反应。
应用【2】
由于具有优良的特性，离子液体被广泛应用于化工过程的不同方面。
目前离子液体被广泛应用于化工分离过程、电化学、化学反应中，不仅是许多反应的优良溶剂，还可以用作反应的催化剂。
1.离子液体在萃取分离中的应用
（1）萃取有机物
因离子液体蒸气压低、热稳定性好，萃取完成后通过蒸馏提取萃取相，易于循环利用，故在萃取有机物方面具有很大的优势。
一方面，离子液体能与溶剂有强烈的相互作用，因此具有很强的选择性；另一方面，由于离子液体几乎不挥发，因此在使用和回收过程中溶液损失几乎为零。
（2）萃取金属离子
若用普通的离子液体萃取金属离子，金属的分配系数D（离子液体中浓度/水中浓度）小于1。
因此要设法提高分配系数D值，一般有两种方式：一是加入另一种萃取剂，二是在离子液体的阳离子上引入配位原子或配位结构。
（3）离子液体用于萃取脱硫
离子液体作为一种新型的溶剂也被用于萃取脱硫，用于萃取脱硫的离子液体主要有咪唑类、吡啶类、胍基、醇胺类离子液体。
影响离子液体脱硫效果的因素主要归因于离子液体的水溶性、结构及阴离子大小等，一般来说，阴离子尺寸越大，萃取效果越明显，因此可通过调整阴阳离子的大小、结构设计符合需要的离子液体。
（4）离子液体用于气体分离
离子液体对气体具有独特的选择性溶解及吸收性能，因此国内外对于其在气体分离中的研究作了大量的研究。
除了一些外界因素如温度、压强、离子液体的理化性质等的影响，气体在离子液体中的溶解度主要受到离子液体与气体之间相互作用的影响。
目前研究较多的是酸性气体的分离。
（5）离子液体在生物质溶解方面的应用
生物质作为一种可再生的碳源具有产量大，含硫、含氮量低，二氧化碳净排为零等特点。
因此研究者们将离子液体与生物质这两部分联系起来，在解决能源问题的同时对环境绿色友好，而要将这两种物质联系起来首先要研究的问题是离子液体对生物质的溶解。
生物质是指植物通过光合作用生成的有生命的有机物质，离子液体对生物质尤其是纤维素、木质素等碳水化合物有较好的溶解性能，因此主要集中在这方面的研究。
2.离子液体在有机合成反应中的应用
（1）离子液体作为溶剂
①离子液体作为溶剂用于Friedel-Crafts反应
②离子液体作为溶剂用于Diels-Alder反应
③离子液体作为溶剂用于C—C偶联反应
④离子液体作为溶剂用于氧化反应
⑤离子液体作为溶剂用于酯化反应
⑥离子液体作为溶剂用于Michael加成反应
（2）离子液体作为催化剂
离子液体在有机反应中的应用，早期主要集中用于代替传统的有机溶剂，提供一个更加绿色的反应体系。
后来研究发现，离子液体作为反应介质，可以提高反应的速率和催化活性，更重要的是离子液体本身也可以作为一种“绿色环保”的高效新催化材料，代替有毒、污染严重的传统催化剂。
3.离子液体在其他方面的应用
（1）离子液体在纳米材料方面的应用
近年来，离子液体在材料制备领域也得到了广泛的应用，研究范围包括离子液体中聚合物的合成、无机纳米材料的制备、天然高分子的加工等。
离子液体的界面张力和界面能低，因而可导致较高的成核速率，产生的粒子非常细小、不易长大且结构规整有序。
另外，离子液体对许多有机物和无机物都有很好的溶解性能，因而可以在离子液体中制备各种材料。
（2）离子液体在电化学方面的应用
离子液体是完全由离子组成的液体，可以作为电解质应用于电化学中。
离子液体以优良的电子导电性能，在电化学反应、电池、电容器等方面都具有广泛的应用前景。