离子液体在绿色化学中的应用

离子液体与绿色化学

Ionic Liquids @Green Chemistry1

内 容

概 述离子液体分类及合成 离子液体性质 应用及展望

§概 述

定义： ※定义： 通常把完全由离子组成、在100℃以下仍呈液态的物 离子液体。 质定义为室温离子液体 室温离子液体又称离子液体。 离子液体 室温离子液体 ●它一般由特定的阳离子 特定的阳离子(一般为含N、P的有机阳离子， 特定的阳离子 如四烷基铵、三烷基锍、膦)和特定的阴离子 特定的阴离子(一般为 特定的阴离子 无机阴离子，如BF4- ,BF6- )组成。 ●组成离子液体的有机阳离子通常是大而不对称的。 ●离子液体熔点< 100℃。 ●离子间作用力主要是库仑力。

离子液体具有一系列突出的优点 优点:几乎没有蒸气压，不 优点 挥发，无嗅;具有较大的液相范围，较好的化学稳定性 和较宽的电化学窗口;通过对正、负离子的设计，可以 合成各种对无机物、有机物和聚合物的溶解性不同的室 温离子液体。 室温离子液体这些特殊性能，不仅为化学研究提供 了一个崭新领域，而且对解决现代工业带来的环境污染 问题将会有突破性进展，因此，人们普遍认为它将成为 二十一世纪理想的绿色化学溶剂。

§ 离子液体的分类及

离子液体在金属电解中的应用

离子液体在金属电解中的应用

目前，如何在获得高质量金属的同时消除电沉积液对环境的危害已成为绿色电化学和环保工业亟待解决的问题，而离子液体的出现使之成为可能。这类液体具有许多独特的性质：蒸汽压低至可以忽略不计、无色无臭、不挥发、不易燃、具有较宽的液态温度范围(-96～400℃)和良好的化学稳定性及导电性、易通过简单的物理方法再生并可循环重复使用、易回收、不易造成环境污染等[1,2]。

离子液体融合了高温熔盐和水溶液的优点：具有较宽的电化学窗口，在室温下即可得到在高温熔盐中才能电沉积得到的金属和合金[3]，但没有高温熔盐那样的强腐蚀性；同时，在离子液体中还可电沉积得到大多数能在水溶液中得到的金属，并且没有副反应，因而得到的金属质量更好。特别是对诸如硅、锗、铝和钛等很难在水溶液中电沉积得到的金属更是如此。离子液体的上述特性及其良好的电导率(通常10-3～10-2Ω-1·cm-1)使之成为电沉积研究中的崭新液体。

1 离子液体简介

离子液体是仅由离子组成的一类新型液体。虽然高温熔盐也符合此定义，但文献中通常把熔点低于100℃的熔盐称作室温离子液体。离子液体大致可分为三类：(1)AlCl3 分别和氯化丁基吡啶([BP]Cl)

简述离子液体及其在萃取分离中的研究应用

摘要：离子液体作为一种环境友好的新型绿色溶剂，具有独特的性质，目前已在萃取分离领域得到很好的研究和应用．本文重点介绍了离子液体在萃取分离有机物、金属离子、气体分子和生物分子方面的应用研究。 关键词：离子液体；萃取；分离；

1. 引言

目前广泛应用的萃取分离技术有液相萃取、固相萃取、微波萃取、液膜萃取等．随着近几年绿色化学的兴起，离子液体作为继超临界流体CO2以来的又一新型溶剂，在样品前处理中分离、富集的应用也得到进一步发展，给传统的萃取分离注入了新的内容．

离子液体是一类新型的绿色介质，具有不易挥发、导电性强、粘度大、蒸气压小、性质稳定、可设计性、对许多无机盐和有机物有良好的溶解性等优点，因而其应用领域非常广泛，目前离子液体已在萃取分离、电化学、化学、环境、生物技术、材料等诸多领域都得到开发和应用。基于离子液体萃取效率高、可循环利用等优点，其在传统的萃取中的应用研究很多，并且具有广泛的应用前景。

2. 离子液体简介

2.1 离子液体的结构和分类

离子液体，又称室温离子液体，或室温熔融盐，是指在室温或接近室温时呈液态，并由有机阳离子和无机阴离子组成的熔融盐体系．按照阴阳离子排列组合方式的不同，离子液体的种类有很多．目前

第３２卷第６期２０１１年１２月化学工业与工程技术

ＪｏｕｒｎａｌｏＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒ＆Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ　　ｆ　ｙｇｇ　Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．６

，Ｄｅｃ．２０１１

离子液体的应用进展

关淑霞，于海南＊，邰永娜

（）东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆１６３３１８

离子液体由于具有独特的物理化学性质而成为一种新型的绿色介质，近年来成为国际上研究　　摘要：

的前沿和热点。它为开发新型绿色工艺，实现将传统重污染、高能耗工业过程的升级换代提供了新机遇。对离子液体应用的研究进展进行了综述，详细介绍了离子液体在催化科学、电化学、材料科学、环境并对其发展方向进行了展望。科学和分离技术等领域的应用，

关键词：离子液体　催化　电化学　材料　分离技术

（）中图分类号：Ｏ６４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６７９０６２０１１０６００３２０５－－－

Ａｌｉｃａｔｉｏｎｒｏｒｅｓｓｏｆｉｏｎｉｃｌｉｕｉｄｓ　　　　ｐｐｐｇｑ

ＧＵＡＮ　Ｓｈｕｘｉａ，ＹＵ　Ｈａｉｎａｎ，ＴＡＩＹｏｎｎａ　ｇ

（，Ｎ，）ＣｏｌｌｅｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＤａｉｎ１６３３１８，Ｃｈｉｎａ　　　　ｇｙｇｇｙｑｇ　

第３２卷第６期２０１１年１２月化学工业与工程技术

ＪｏｕｒｎａｌｏＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒ＆Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ　　ｆ　ｙｇｇ　Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．６

，Ｄｅｃ．２０１１

离子液体的应用进展

关淑霞，于海南＊，邰永娜

（）东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆１６３３１８

离子液体由于具有独特的物理化学性质而成为一种新型的绿色介质，近年来成为国际上研究　　摘要：

的前沿和热点。它为开发新型绿色工艺，实现将传统重污染、高能耗工业过程的升级换代提供了新机遇。对离子液体应用的研究进展进行了综述，详细介绍了离子液体在催化科学、电化学、材料科学、环境并对其发展方向进行了展望。科学和分离技术等领域的应用，

关键词：离子液体　催化　电化学　材料　分离技术

（）中图分类号：Ｏ６４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６７９０６２０１１０６００３２０５－－－

Ａｌｉｃａｔｉｏｎｒｏｒｅｓｓｏｆｉｏｎｉｃｌｉｕｉｄｓ　　　　ｐｐｐｇｑ

ＧＵＡＮ　Ｓｈｕｘｉａ，ＹＵ　Ｈａｉｎａｎ，ＴＡＩＹｏｎｎａ　ｇ

（，Ｎ，）ＣｏｌｌｅｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒ＆ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍ　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔＤａｉｎ１６３３１８，Ｃｈｉｎａ　　　　ｇｙｇｇｙｑｇ　

第27卷第5期2007年5月

现代化工ModernChemicalIndustry

May2007 13

技术进展

离子液体在非均相催化反应中的

应用研究进展

魏作君,黄 勇,刘迎新,任其龙

(1.浙江大学材料与化学工程学院化学工程与生物工程系,浙江杭州310027;

2.浙江工业大学药学院,浙江杭州310032)

摘要:综述了离子液体和固定化离子液体在液-液和液/气-固等非均相催化反应中的应用研究进展,重点对浸渍法、键合法、溶胶-凝胶法等离子液体的固定化方法进行了评述,并指出了该研究领域目前存在的问题及发展趋势。

关键词:离子液体;固定化;非均相催化;有机金属催化剂中图分类号:O621.3

文献标识码:A

文章编号:0253-4320(2007)05-0013-05

1

1

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1

Advancesinapplicationofionicliquidsinheterogeneouscatalyticreactions

WEIZuo-jun1,HUANGYong1,LIUYing-xin2,RENQi-long1

(1.DepartmentofChemicalandBiochemicalEngineering,CollegeofMaterialsSciencean

1、1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[HSO3-pmim]HSO4的合成

第一步，合成离子液体中间体 1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。取等物质的量的N–甲基咪唑和1,3–丙烷磺内酯于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到40℃，反应体系在该温度下，磁力搅拌反应48h。反应结束后，得到白色沉淀，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物在真空干燥箱里干燥至恒重，即得离子液体中间体1–磺酸丙基–3–甲基咪唑盐[MIM–PS]。

第二步，取等物质的量的离子液体中间体[MIM–PS]和浓硫酸于三口烧瓶中，磁力搅拌使其充分混合，温度缓慢升到80℃，恒温条件下不断磁力搅拌反应6 h。反应结束后，用乙酸乙酯洗涤3次，旋蒸除去有机溶剂，产物转移到真空干燥箱里干燥，即得目标离子液体[HSO3-pmim]HSO4。 2、2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnhp]HSO4的合成

在圆底烧瓶中加入2-吡咯烷酮，冰浴下滴加等摩尔量的浓硫酸，室温搅拌反应24 h。然后用乙酸乙酯洗涤，旋转蒸发、真空(0.01MPa)干燥后即得淡黄色透明粘稠离子液体[Hnhp]HSO4。

3、1-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐[Hnmp]HSO4的合成

在圆底烧瓶中加入1 -甲基

　万方数据

　万方数据

　万方数据

　万方数据

　万方数据

　万方数据

Ｎｏ．１２应安国等：离子液体在有机合成中的应用研究进展究２０８７

ＯＲ１八Ｈ

Ｏ

＋八Ｒｚ

［ｂｍｉｍ］＋ＢＦｄ一，０ｏＣＲ

譬Ｈ

ＯＩＩ（１７）

１／ＵＲ２

映选择性优于传统的反应结果．如２．氯苯甲醛与丙酮Ａｌｄｏｌ反应（丙酮同时作为反应介质），收率９２％，对映选择性７１ｅｅ％，高于ＤＭＳＯ作为溶剂（８３％，已Ｐ％）或单纯脯氨酸催化Ａｌｄｏｌ反应（８２％，６５％Ｐ已％）．离子液体支载脯氨酸催化剂５１循环使用４次后，保持Ａｌｄｏｌ产物收率和对映选择性基本不变．最后，他们对５１与ＰＥＧ支载的脯氨酸催化剂进行了比较，它们在Ａｌｄｏｌ对映选择性方面没有区别，但是，由于ＰＥＧ的分子量大（Ｍｗ＝５０００），使反应原子经济性下降，也不利于对反应液的跟踪（如用１ＨＮＭＲ）．

Ｓｃｈｅｍｅ８

将Ｌ一脯氨酸支载在改性的硅胶上（通过离子液体与硅胶共价键结合形成一薄层），用于不对称Ａｌｄｏｌ反应，具有良好的立体选择性，并且催化剂可回收使用１３次，未发现活性丢失【５引．

４．２Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ缩合

Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ缩合已经广泛应用于有机合成碳碳键合反应中［５９～６１１．Ｆｏｒｂｅｓ研究小组ｆ６２１报道了以离子液体［ｂｍ

醋酸二乙胺离子液体溶液体系的电导率的测定和关联

摘要采用一步酸碱中和法合成了醋酸二乙胺离子液体（ILS）。298.15K时，测定离子液体和DMSO、丙酮以及水组成的二元溶液在全浓度范围的电导率和粘度，并采用Casteel—Amis经验公式关联了电导率随浓度变化的关系，结果表明：在溶液粘度比较小时，电导率随离子液体浓度的增加而增大;在溶液粘度比较大时，电导率随离子液体浓度的增加而减小；同浓度下，介电常数比较大的溶剂对离子液体电导率的影响比较大。

关键词：醋酸二乙胺；离子液体；电导率；粘度

The determination and correlation of electrical

conductivity of Diethylamineammonium acetat ionic liquid

Diethylamineammonium acetat ionic liquid was synthesized with Diethylamine and acetic acid glacical. The viscosity (η) and electric conductivity(κ) of Diethylamineammonium acet

硕士研究生课程论文

课程名称： MATLAB及其应用 题 目： MATLAB在热物理学中的应用 学 院： 专业名称： 姓 名： 学 号： 任课教师： 提交时间： 2013 年 11 月 21 日

MATLAB在热物理学中的应用

摘 要：本文阐述了基于MATLAB的数值计算、可视化图形处理、开放式以及可扩充体系结构的特点,并介绍了高性能语言 MATLAB 在大学物理热物理学中的一些应用，包括在麦克斯韦速率分布和化工热力学中的应用。

关键词：MATLAB；麦克斯韦速率分布；热力学

Application of MATLAB in thermal physics Abstra