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                离子液体的分解及使用

                泉源:中华yabo亚博88杂志 编辑:秩名 工夫:2019-11-29
                导读:离子液体是一种仅由离子构成的溶剂,它的组成为无机阳离子和无机或无机阴离子。当温度处于室温或靠近室温的温度下时它的形态呈液态,以是也称为室温熔融盐。现在,离子液体由于具有导电率高、熔点低、热波动性好、溶解性佳等良好功能,在以后的研讨中拥有宽广

                离子液体是一种仅由离子构成的溶剂,它的组成为无机阳离子和无机或无机阴离子。当温度处于室温或靠近室温的温度下时它的形态呈液态,以是也称为室温熔融盐。现在,离子液体由于具有导电率高、熔点低、热波动性好、溶解性佳等良好功能,在以后的研讨中拥有宽广的远景,能在无机化学、电化学等范畴停止使用。由于离子液体的构造可设计,经过差别的阴、阳离子构建差别构造形状的离子液体,可溶解种种无机和无机化合物及高分子资料等。本文综述了离子液体的范例、性子及分解办法,并论述了其在无机化学、溶解纤维素、气体吸附及食品加工范畴的使用。

                1 离子液体的范例

                离子液体的范例由其组成的阴、阳离子决议。组成离子液体的阳离子次要有以下四品种型:(Ⅰ)咪唑离子;(II)吡啶离子;(Ⅲ)季铵离子;(Ⅳ)季磷离子(分子构造如图1)。除了上述这些罕见的阳离子外,还不时有如胍类离子、吗琳离子、吡唑离子、二吡啶离子等使用普遍、功能优秀、本钱较低或构造特别的阳离子到场研讨。

                 

                组成离子液体的阴离子次要有以下两品种型:一类是如Cl-、Br-、BF4-、PF6-、OTf-、OH-等呈中性或碱性的单核阴离子,它们的特点是分解后的离子液体不会和水或氛围发作反响,性子比拟波动;另一类是多核阴离子,如Al3ClO-、Fe2C7-、Cu2Cl3-、Au2Cl7-等,这类离子固然构成牢固,但是天生的离子液体不波动,在停止分解使用时需求真空或惰性气体维护。

                2 离子液体的性子

                2.1 熔点

                离子液体的熔点作为离子液体的一个紧张参数,在对离子液体的性子停止研讨时起到了紧张的作用,在0~150℃之间。

                2.2 密度

                在常温常压的形态下,大少数离子液体的密度大于水。

                2.3 黏性

                大局部的离子液体的黏度都比拟高,与传统无机溶剂相比要高1~2个数目级,在常温下是水的几十乃至上百倍。

                2.4 热波动性

                由于离子液体和其他溶剂相比拥有更宽的波动液态温度范畴,热波动性更好。

                2.5 导电性

                大局部离子液具有较高的电导率,这一长处使其在电化学中失掉了普遍的使用。

                2.6 溶解性

                离子液体拥有差别的溶解功能,因而离子液体溶解差别的物质若有机物、无机物、高分子资料和无机金属等,溶解才能强、范畴广。

                3 离子液体的分解

                在离子液体的分解中,目的离子液体差别的构成和构造决议了要接纳怎样的分解办法。

                3.1 惯例分解法

                惯例分解法作为现在最常用、最轻便的分解办法,依据分解步调的差别分为分为一步分解法和两步分解法。

                3.2 新型分解法

                新型分解法次要有微波、超声波辅佐的无机分解办法以及微反响器法,新型分解办法凭仗其反响速率快、反响工夫短、耗费无机溶剂较少等长处遭到了很多存眷并在现在的分解中被普遍使用。

                4 离子液体的使用

                现在曾经在各个范畴停止了普遍的研讨使用。

                4.1 在催化和无机分解中的使用

                在现在的研讨中,无机化学反响普通都在无机溶剂中停止,离子液体作为一种新的反响溶剂,和传统溶剂相比提供了新的反响情况。

                4.2 离子液体溶解纤维素

                纤维素的功用化己经被普遍的研讨,但凡经过传统溶剂溶解纤维素的进程会耗费少量无机溶剂,添加对情况的净化。但是在现在研讨出的种种溶剂纤维素的新型溶剂体系中,只要NMMO体系在产业上失掉了普遍使用,完成了产业化。

                在溶解纤维素的方面,经过研讨对其溶解才能有如下比拟:咪唑型离子液体>吡啶型离子液体>季铵盐型离子液体;羧酸盐型离子液体>烷基磷酸盐型离子液体>卤离子型离子液体。Zavrel等对差别构造的离子液体溶解纤维素的才能睁开了研讨,研讨发明溶解木屑才能最强的离子液体是AmimCl,溶解纤维素最无效的离子液体是EmimAc。这对动物纤维资源的高值化应用中别离纤维素提供了一条途径。

                4.3 在气体吸附中的使用

                由于大少数离子液体对气体具有良好的溶解性和不易挥发性,很多研讨发明可以应用离子液体对气体停止吸附。

                4.4 在食品范畴中的使用

                现在,离子液体在食品范畴有较为普遍的使用研讨,2000年之后,国际内在此方面的研讨效果逐年添加。

                5 结语

                离子液体凭仗其优秀的特性、物理化学性子绝对波动、可设计的构造性等长处,其使用日益普遍。在离子液体具有这些开辟远景和普遍应用的同时,仍面对着很多题目:固然离子液体具有浩繁的品种,但是现在的研讨大多会合在吡啶、咪唑、季铵盐等阳离子的离子液体,对其他种种差别范例的离子液体还缺乏愈加深化的研讨;其次离子液体的分解本钱高、对情况形成未知的影响使其在产业化的进程中面对一些的困难。离子液体分解与使用的次要偏向是开辟具有低本钱高活性的新型离子液体和分解特定的功用性离子液体。

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