离子液体在二氧化碳资源化领域中的应用潜力
表面活性离子液体的合成及其在促进CO2水合物生成中的应用
［ 摘要 ］合成 出３ 种表面活性离子液体 ｌ 一 （ ３ 一 磺酸基 ） 丙基六亚 甲基亚胺十二烷基 苯磺 酸 、１ 一 （ ３ － 磺酸基 ） 丙基 哌啶十二烷基苯 磺酸 和ｌ 一 （ ３ 一 磺酸 基 ） 丙基一 ３ 一 甲基咪唑十二烷基苯磺 酸 ，用 Ｈ Ｎ ＭＲ 、Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ 、Ｔ Ｇ 和元素分析方法对其进 行了表征 ，并测定 了 这３ 种表 面活性离子 液体的表 面张力 。实验结果表 明 ，合 成的３ 种表 面活性离 子液体具 有离子液 体和表 面活性剂 的双功能 特 性 ，其水溶液 的表面张力与十二烷基 苯磺酸钠水溶 液的表面张力相 近 ，将其应用 于ｃ Ｏ ， 水合物生 成的实验 中 ，三者均能 明显 促进Ｃ Ｏ 水合物的生成 ，其中 １ 一 （ ３ 一 磺 酸基 ） 丙基哌啶十二烷基苯磺酸促进Ｃ Ｏ 水合物生成 的效果最佳 ，在４。 ｃ 时其３ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 的 水溶 液与纯水 和７ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ 的十二烷基苯磺酸钠水溶液相 比，Ｃ Ｏ 水合 物相平衡 压力分 别下 降２ Ｏ ． １ ％，１ ３ ． ６ ％。 ［ 关键 词 ］表面活性离子液体 ；二氧化碳水合物 ；表面张力 ［ 文章 编号 ］１ ０ ０ ０ — ８ １ ４ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ３ ０ ４ —０ ６ ［ 中图分类号 ］Ｔ Ｑ ４ ２ ３ ． ９ ［ 文献标 志码 ］Ａ
ｈ ｅ ｘ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｉ ｍｉ ｎ ｉ ｕ ｍ ｄ ｏ ｄ ｅ ｃ ｙ ｌ ｂ ｅ ｎ ｚ ｅ ｎ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ， ｌ － ｆ ３ 一 ｓ ｕ ｌ ｆ ｏ ｎ ｉ ｃ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ）ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｐ ｉ ｐ ｅ ｒ ｉ ｄ ｉ ｎ ｉ ｕ ｍ
ｄ ｏ ｄ ｅ ｃ ｙ ｌ ｂ ｅ ｎ ｚ ｅ ｎ ｅ ｓ ｕ ｌ ｆ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ（ ［ Ｐ Ｐ Ｓ ］ ＤＢ Ｓ Ａ） ａ ｎ ｄ １ 一 （ ３ 一 ｓ ｕ ｌ ｆ ｏ ｎ ｉ ｃ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ） ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ 一 ３ 一 ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｕ ｍ
二氧化碳捕获技术研究进展
二氧化碳捕获技术研究进展一、引言二氧化碳是影响气候变化的主要因素之一，而人类活动产生的二氧化碳排放是其中的主要来源。
为了减低二氧化碳的排放量，人们开展了对二氧化碳捕获技术的研究。
本文将对近年来关于二氧化碳捕获技术的研究进展进行综述。
二、化学吸附法化学吸附法是用吸附剂选择性捕获气体中的二氧化碳。
近年来，在化学吸附法的研究中，向新型吸附剂的开发上投入了大量的研究。
比如，一种新型吸附剂CAU-10可以很好地吸附高浓度CO2气体，同时它在温度和水汽的影响下极不稳定，还有另一种基于金属有机骨架的吸附剂目前也正在被研究运用。
另外，一些研究者也关注吸附剂的再生效率，在提高吸附效果的基础上，降低吸附剂再生所需的能量成本。
三、物理吸附法物理吸附法是利用吸附剂的物理作用将气体分离。
在该领域的研究中，新型的多孔吸附剂也成为热点。
爪哇岛的岩溶石及活力炭被发现能够在低压下有效吸附CO2。
同时，研究者还发现改变微观结构，比如调节孔的分布和大小，可以有效地提高吸附剂的再生效率。
四、膜分离法膜分离法是将二氧化碳从气体中分离出来的一种方法，该方法具有能耗低，操作简单等优点。
在该领域的研究中，新型膜材料的开发成为关注的焦点。
比如MOF（金属有机骨架）和COF（共价有机骨架）是目前被广泛应用的膜材料，通过这些材料可以有效地富集二氧化碳分子。
五、化学吸收法化学吸收法是通过将气体经过具有吸收性的溶液，使其中的二氧化碳被吸收，从而实现分离的过程。
该技术成本相对较低，效果显著，但是其中所含的化学药品会带来一定的污染风险。
在该领域的研究中，新型的溶液开发成为关注的热点，比如一种新型的酸性咪唑类溶液已被应用于二氧化碳捕获领域。
六、其他技术离子液体是一种在二氧化碳捕获中广泛研究的新材料，可以通过合成选择性吸附CO2分子。
此外，在近年来的研究中，人们将混合物分离技术和化学吸附技术相结合，开发了一种互补的技术CFP（CO2混合物分离）。
七、结论各种二氧化碳捕获技术都有着自身的优点和局限性，据此，研究者们正在致力于开发新的方法和材料来提高这些技术的效率。
离子液体在化工领域的应用
离子液体在化工领域的应用离子液体（Ionic Liquid）是一种特殊的液态物质，其主要特征是它是有机盐，并具有非常低的凝固点和融点。
由于其独特的性质，离子液体在化工领域中有着广泛的应用。
1. 催化剂离子液体可以被用作催化剂，尤其在石油化工中有着广泛的应用。
比如，一种叫做离子液体催化剂的物质可以用于将脂肪酸甲酯转化成生物柴油。
此外，离子液体还可以促进醇和糖的氧化过程，提高反应速率。
2. 提取剂由于离子液体具有非常好的溶解性，所以它可以被用作提取剂，从而分离化合物和混合物。
在化工生产中，离子液体可以用于提取不同化学物质，比如从农村里提取精油，或者从化工废水中提取杂质。
3. 分离剂离子液体的独特化学和物理特性，使得它可以在不同的化学物质中进行分离。
比如，离子液体已被使用在制备纯净甲烷的过程中。
此外，离子液体还可以被用作分离杂质和异构体，以及从化合物中分离烯烃、烷基烃等不同类型的化学物质。
4. 离子液体电解质相对于常规的盐酸电解质，使用离子液体可以在电池和电解质方面包挽数种好处。
首先，它们能够承受更高的电位，因此它们可以用于更高能量密度的电池中。
第二，它们有更广的电化学窗口，从而可以被用于制备更多种类的化学物质。
5. 离子液体储能离子液体与电池联系的野心在于利用这种液体将能量储存下来，并随后输出电力。
发展中的离子液体储能技术使用类似于太阳能电池的技术将太阳能转化为电力。
当太阳出现后，化学反应在液体中进行，将太阳能转化为化学能，并随后再将这种化学能转化为电力。
离子液体，在其相对较短的研究历史中就展现了巨大的应用潜力，在今天成为当今化学领域的前沿领域之一。
尽管其中大部分技术仍处于发展的初级阶段，但这种新兴技术的发展势头给我们带来了大量的希望和兴奋。
随着相关技术的逐渐成熟，离子液体的应用前景将会更加广阔，为我们的生活和经济发展带来更大的贡献。
离子液体的分离纯化技术及其在石油化工中的应用
离子液体的分离纯化技术及其在石油化工中的应用随着人类经济和科技的发展，石油化工成为重要的工业基础，对社会经济的发展和人民生活的改善起到了举足轻重的作用。
而离子液体则是近年来备受瞩目的新型溶剂，具有较强的溶解能力和选择性，成为石油化工中新的分离纯化技术的研究热点。
本文旨在介绍离子液体的特性及其在石油化工中的应用情况。
一、离子液体的定义及特性离子液体是由含离子的小分子或大分子组成的液体，在室温下可呈液态存在。
与传统有机溶剂相比，离子液体具有高的热稳定性、延展性、较低的蒸汽压、无挥发性、宽广的溶解性和极高的电导率。
离子液体的物理化学性质与其离子结构、种类与数量有关。
离子液体一般由阳离子和阴离子组成，不同离子组合可以用来调节溶解能力、选择性和离子电导率，从而实现对物质的分离提纯。
二、离子液体在石油化工中的应用情况及优势离子液体在石油化工中已广泛应用于提高分离纯化效率、促进催化反应、减少废弃物和改善产品质量等方面。
1.离子液体在气体分离中的应用离子液体能够有效分离CO2和H2S等有害气体，从而减少废物排放和对环境的污染。
常用的离子液体有 [BMIM][PF6]、[BMIM][NTf2]等。
离子液体的选择性较高，可据此实现干式气提纯，减少对热能的消耗和产生CO2等有害气体。
2.离子液体在化学反应中的应用离子液体在催化控制反应和分离产物中有重要作用。
例如，[BMIM][BF4]可以作为稳定催化剂，催化某些酯化反应；[EMIM][CH3SO4]可以作为反应介质来促进化学反应的产生。
离子液体的选择性和溶解度对反应选择和纯度的控制至关重要。
3.离子液体在油品分析和提纯中的应用离子液体高的选择性和延展性使它成为油品分离中的理想溶剂。
常用于分离石油中的苯、环己烷等组分，提高燃料质量。
4.离子液体在催化剂生产中的应用离子液体可以被制成高效催化剂，具有高的催化性能和耐热性。
通过改变离子液体结构，可以使催化剂更具特异性和选择性。
二氧化碳捕集及资源化利用技术
二氧化碳捕集及资源化利用技术随着全球工业化和能源消耗的增加，二氧化碳（CO2）的排放量也不断上升，对全球气候变化和环境健康造成了严重影响。
因此，开发和应用二氧化碳捕集及资源化利用技术成为了当前全球研究的热点之一。
二氧化碳捕集技术主要包括化学吸收、物理吸收、膜分离、吸附分离等几种方法。
其中，化学吸收是目前最为成熟的二氧化碳捕集技术之一。
化学吸收技术利用化学反应将二氧化碳与溶剂反应生成稳定的化合物，然后通过再生溶剂将二氧化碳释放出来。
这种技术可以应用于燃煤电厂、工业废气排放等高浓度二氧化碳的捕集。
物理吸收技术则是利用溶剂对二氧化碳的亲和力实现分离。
常见的物理吸收剂有胺类溶剂、离子液体等。
物理吸收技术具有操作简单、耗能低等优点，但同时也存在溶剂再生困难、溶剂损耗等问题。
膜分离技术是利用选择性透气膜将CO2与其他气体分离开来。
这种技术具有结构简单、能耗低、规模化应用潜力大等优势，但目前仍面临着膜材料的稳定性、气体选择性等问题。
吸附分离技术则是利用吸附剂对二氧化碳的选择性吸附，将二氧化碳从气体混合物中分离出来。
吸附分离技术具有操作灵活、能耗低、吸附剂循环使用等特点，但也存在吸附剂寿命短、再生困难等问题。
除了二氧化碳的捕集，资源化利用也是解决二氧化碳排放问题的重要途径之一。
二氧化碳资源化利用技术主要包括CO2转化为化学品、CO2转化为燃料等几种途径。
将二氧化碳转化为化学品是利用二氧化碳与其他原料进行化学反应生成有机化合物。
例如，将二氧化碳与氢气反应可以合成甲酸、甲醇等有机化合物。
此外，二氧化碳还可以用于生产碳酸氢钠、碳酸钙等化学品。
将二氧化碳转化为燃料是利用二氧化碳进行催化还原反应生成可燃烧的燃料。
例如，利用电解水制氢技术可以将二氧化碳与水反应生成甲烷等燃料。
此外，利用太阳能光解水技术也可以将二氧化碳还原为燃料。
二氧化碳捕集及资源化利用技术的开发和应用对于减少二氧化碳排放、改善环境质量具有重要意义。
这些技术的发展还需要进一步加大研发投入，提高技术经济性和环境友好性。
离子液体在化学反应中的应用前景
离子液体在化学反应中的应用前景离子液体是一种特殊的液体，由离子组成，其独特的物理和化学性质使其在化学反应中具有广泛的应用前景。
本文将从催化剂、溶剂和电解质等方面探讨离子液体在化学反应中的应用前景。
一、离子液体作为催化剂的应用前景离子液体具有良好的溶解性和热稳定性，可以作为催化剂载体或直接作为催化剂参与反应。
离子液体催化剂具有高效催化活性、可调控性强、可重复使用等优点，因此在有机合成、气相反应等领域具有广阔的应用前景。
以有机合成为例，离子液体催化剂可以在低温下实现高效的催化反应。
离子液体中的离子可以与底物分子发生强烈的相互作用，提高反应速率和选择性。
此外，离子液体催化剂还可以调控反应的副反应路径，提高产物纯度。
因此，离子液体催化剂在有机合成中有望取代传统的有机溶剂和金属催化剂，成为一种环境友好的催化剂。
二、离子液体作为溶剂的应用前景离子液体作为溶剂具有独特的溶解性和热稳定性，可以替代传统有机溶剂在化学反应中发挥重要作用。
离子液体溶剂可以提供更广泛的溶解度，使得一些原本不溶于传统有机溶剂的化合物可以在离子液体中溶解和反应。
此外，离子液体溶剂还可以调控反应的速率和选择性，提高反应效率。
离子液体溶剂在有机合成中广泛应用，例如催化剂载体、酶催化反应、金属催化反应等。
离子液体溶剂可以提供良好的环境，保护催化剂或酶的活性，同时提高反应速率和选择性。
此外，离子液体溶剂还可以与底物分子发生特殊的相互作用，调控反应的过渡态能垒，提高反应速率和选择性。
三、离子液体作为电解质的应用前景离子液体具有较高的离子导电性，可以作为电解质在电化学反应中发挥重要作用。
离子液体电解质具有较宽的电化学窗口，可以在较宽的电压范围内稳定工作。
此外，离子液体电解质还具有较高的离子迁移率和较低的离子浓度极化，可以提高电化学反应的效率。
离子液体电解质在锂离子电池、燃料电池等能源领域具有广泛的应用前景。
离子液体电解质可以提高电池的能量密度、安全性和循环寿命。
离子液体在化工中的应用
离子液体在化工中的应用离子液体是一种新型有机溶剂，与传统有机溶剂相比，离子液体不挥发，熔点低，能够在广泛的温度范围内保持液态，具有优异的热稳定性和化学稳定性。
近年来，离子液体在化工领域的应用已经逐渐扩大，包括催化反应、萃取、分离纯化、电化学、材料制备等领域，其具有许多优点，成为许多化学工程师关注的研究领域。
一、离子液体在化学反应中的应用离子液体具有优异的解离度和稳定性，这使得它在催化反应中发挥了非常重要的作用。
与传统的酸碱催化剂相比，离子液体在很多催化反应中具有更好的效果，例如，它们能够产生更高的催化活性和选择性，这些优点可以使化学反应更加高效和环保。
离子液体也能够在化学反应中作为溶剂，其较高的极性和热稳定性有利于促进反应发生。
研究表明，离子液体能够作为均相催化剂运用于多种有机合成反应，例如烯烃的加成反应、烃基化反应和环状化反应等。
另外，离子液体还可以用于有机合成中的催化剂分离和催化剂的回收利用，这能够减少废物产生、提高反应的效率和降低反应的成本。
二、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主要体现在两个方面：一是用于分离纯化化学品，例如，它能够被用作水中微量金属离子的提取和分离、有机物的萃取等；二是用于生物分离纯化，它能够被用于分离蛋白质、植物次生代谢产物、核酸等。
与传统溶剂相比，离子液体具有低挥发性、高选择性和可调性等特点，这使得其在很多分离纯化过程中都具有优势。
例如，离子液体能够在无水条件下高效地萃取蛋白质，减少蛋白质的失活和偏析。
在核酸提取纯化中，离子液体能够用作一种代替有机溶剂的新型提取剂，能够有效地分离DNA和RNA。
三、离子液体在电化学领域的应用离子液体能够作为电解质，在电化学领域中被广泛运用。
与传统电解质相比，离子液体具有更宽的电化学窗口，更高的电导率和稳定性，能够运用到含氧化亚铁离子的燃料电池、电流密度高、反应速率快、效率高、输运质子速度快等系统中，并可以有效地解决传统电解液的腐蚀和易挥发等问题。
离子液体——绿色溶剂
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。
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困难的。对电导率和黏度的影响有以下一些经验： ①许多离子液体在宽广的温度范围内电导率与黏度成反比。
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②含正离子[emim]＋的离子液体电导率较大，而黏度较小；如果负离子体积较小 ， 就更为明显，如[emim]BF4 的电导率比[emim]F(HF)n小。 ③在正离子为[emim]＋的离子液体中，黏度由小到大负离子的顺序为：F(HF)n－﹤ BF4－﹤CF3SO3－、N(CF3SO2)2－、CF3CO2－，而电导率顺序则相反；在正离子为[bmi m]＋的离子液体中，黏度由小到大负离子的顺序为：F(HF)n－﹤CF3SO3－、N(CF3SO2)2
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离子液体之所以能够作为有机反应替代溶剂,是因为它们具有独到的常规溶液所 不能比拟的优点[11]:蒸气压极小；对无机和有机材料表现出良好的溶解能力；不挥发 、不可燃、毒性小；可以通过改变组成比例调节Lewis酸性和其它物理化学性质；导 电性好，具有较宽的电化学窗口。瑞士联邦技术研究所的Bonh研究用离子液体做太 阳电池的电解质，因其蒸气压极低、黏度小、导电性高、有大的电化学窗口、在水 和氧存在下有热稳定性和化学稳定性、耐强酸等，研究一系列正离子与憎水的负离 子形成液体,熔点在30℃~常温之间,特别适用于需排除水气且长期操作的电化学系统。 由于具有上述特点，使得离子液体可代替传统的有机溶剂应用于有机合成反应 、电化学过程的电解质和用于液一液萃取分离等领域中，并且已经显示出了良好的 效果及应用前景。离子液体将逐渐取代传统的易燃、有毒、对环境有害的挥发性有 机溶剂，并被大量应用于化学合成中。由于离子液体可在常压下操作，不仅成本降 低、操作安全，而且可以消除有机溶剂对环境的污染，研究者都期望能利用离子液 体的上述诸多优点，开发出低耗能、效率高的二氧化碳吸收工艺。
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小和电荷的分布也是影响其熔点大小的主要因素。一般说来，离子液体中阳离子的 体积越大，所对应离子液体的熔点就越低，并且咪唑盐室温离子液体的熔点较其它 同碳数的铵盐要低。据目前文献报道，氯铝酸型[emim]ClAlCl3离子液体，当X(AlCl3)=0.63时其熔点最低，仅为-90℃。 离子液体固-液转化温度可能低于周围环境的温度。测量固液转化温度最有效的方法是差示扫描量热法（DSC）。其他常用的方法还有X射线 衍射法和核磁共振法（NMR）等。许多离子液体的热行为非常复杂。对一个典型的 离子液体，由液体状态冷却时会形成玻璃态的中间物质，且其凝固速度非常缓慢。 由于受到玻璃转化温度的影响，其低温区可延伸至很低的温度，所以冷却过程中所 测量到的凝固温度既不是玻璃温度(Tg)也不是熔点[8]。因此，测定熔点时应将固体状 态的离子液体进行加热，测量其固-液转化温度，这样才能获得重现性较好的结果。 （2）黏度 常温下离子液体的粘度是水的粘度的几十倍到上百倍。正、负离子的结构对离 子液体粘度有很大影响，从已知实验中可看出有以下一些经验： ①正离子的取代基的碳链长增加，离子液体的粘度增加，如[bmim]＋中侧链短小 ，活动性强，由其组成的离子液体粘度相对较低，而含更长烷基链或氟化烷基链的 离子液体粘度较大，这是因为更强的范德华力作用的结果。 ②取代基的烷基支化使离子液体的粘度增加，如正离子为[ibmim]＋的离子液体比[nbmim]+的粘度大，有学者认为这些离子液体的粘度主要由范德华力和氢键作用决定 ，因此负离子的结构和碱性影响粘度。 （3）电导率 一般离子液体电导率为0.1S.m1数量级。黏度、密度、离子的体积对电导率均有影响，要估计每一个参数的贡献是
时，饱和水在[bmim][(CF3SO2)2N]中的含量为1.4％，这种离子液体与水相溶性的差 距可用于液液提取的分离技术。大多数离子液体的介电常数超过一特征极限值时，其与有机溶 剂是完全混溶。 （5）电化学窗口 所谓电化学窗口就是指在电化学循环伏安曲线上没有电化学反应的那一段，也 就是说电极在这个电位范围内只是处于充电状态，而没有电化学反应发生。
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表1.1 部分组成室温离子液体的阴阳离子
)
2N
-
阴离子
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Cl- Br- I- AlCl4- Al2Cl7- BF4- PF6- CF3COO- C3F7COO- CF3SO3-
C4F9SO3-
(CF3SO2)2N- (C2F5SO2)N- (CF3SO2)3C- SbF6- AsF6- CB11H12- NO3- 17SO4- CH3(CH2)nCOO阳离子
离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成，离子间的静电吸引力较弱，因而 具有较小的晶格能，使得其在常温下呈液态。按阴阳离子的不同排列组合方式，理 论上离子液体的种类有1018种之多，但是真正可能实现的离子液体数目要低几个数 量级。 目前文献报道的离子液体约有一千种，接近商业化的约三百种。面对数千种的 离子液体，考虑的角度不同，分类如下[6]： (1) 按离子液体中阴、阳离子的化学结构分类 目前通用的方法是根据有机阳离子母体的不同，将离子液体主要分为咪唑类、 吡啶类、季铵盐类、季鏻盐类、三氮唑类、噻唑类、噻唑啉类、吡咯啉类、胍盐类 、苯并三氮唑类等。根据阴离子的组成离子液体可被分为两大类：一类是组成可调 的氯铝酸类离子液体；一类是其组成固定，大多数对水和空气相对稳定的其他阴离 子型离子液体，其阴离子包括BF4-、PF6-、CF3SO3-、(CF3SO2 等。常见的离子液体如表1.1所示。 (2) 按水溶性分类 根据离子液体在水中的溶解性不同，可将离子液体分为水溶性和水不溶性两大 类。阴离子可以控制离子液体对水的反应活性、疏水性和配位能力。一般BF4为阴离子的离子液体易溶于水，而PF6-和Tf2N阴离子却由于缺乏与水形成氢键的能力而具有疏水性[9]。同时，离子液体的亲水性 大小，在某种程度上反映了水分子和离子液体中的阳离子中叔胺中氮原子形成氢键 的能力。因此，可以通过改变阴阳离子对间的相互作用和组合来控制离子液体的疏 水性和其他物化性质。
－、CF 3CO2 －﹤BF －，而电导率顺序则相反；因此黏度和电导率不仅取决于正、负离 4
子的种类，而且取决于其组合[9]。 （4）溶解性
离子液体能够溶解有机物、无机物和聚合物等不同物质，是很多化学反应的良好溶 剂。成功地使用离子液体，需要系统地研究其溶解特性。离子液体的溶解性与其阳 离子和阴离子的特性密切相关。阳离子对离子液体溶解性的影响可由正辛烯在含相 同甲苯磺酸根阴离子的季铵盐离子液体中的溶解性看出随着离子液体的季铵阳离子 侧链变大，即非极性特性增加，正辛烯的溶解性随之变大。由此可见，改变阳离子 的烷基可以调整离子液体的溶解性。阴离子对离子液体溶解性的影响可由水在含不 同[bmim]+阳离子的离子液体中的溶解性来证实[10]，[emim]CF3SO3 、[bmim]CF3二氧化碳和水是充分混溶的， 与水则形成两相混合物， 而[bmim]PF6 在20 和[bmim][(CF3SO2)2N] ℃
(3) 按功能性分类 根据离子液体的功能性可将离子液体分为两大类：第一类称为“大宗离子液体” ，即这类离子液体能够大量地合成、生产及使用，可以作为均相催化反应、有机反 应、生物催化反应中的溶剂；在其他应用领域中用作润滑剂、热载体、表面活性剂 、添加剂、相转移萃取溶剂、催化剂、抗静电剂等。这类离子液体的阳离子和阴离 子的选择使得合成出的离子液体价格比较便宜，并且毒理学上已经通过测试。第二 类是特殊的、具有特定功能(如手性、催化等)的离子液体，当然这类离子液体的使 用量比较小。在应用领域上，可以作为特定催化反应或合成反应中的特殊溶剂；分 析化学中的质谱分析、色谱固定相中的基质和传感器等。此外，可以对这类离子液 体进行设计和优化以便在高附加值的应用中具有最佳性能。 离子液体的性质主要有： （1）熔点 离子液体的特性随着阴离子和阳离子的不同而发生变化。离子液体的内部结构 直接影响到它的物理化学性质，对熔点的影响尤为突出[7]。在不同离子上电荷的大