传统的化学反应和分离过程由于使用大量易挥发的有机溶剂,对环境造成严重污染。所以一提到化学,人们马上想到化学反应过程可能会产生有毒物质或某些污染物。现在人们可以免去这种担心,化学家正在研究一种新的溶剂——离子液体,从而从源头上解决化学反应过程可能出现的上述问题。
离子化合物在常温下都是固体是一个众所周知的常识。这是由于离子键是很强的化学键,而且没有方向性和饱和性,大量的阴、阳离子同时存在时,强大的离子键使它们彼此靠拢,尽可能地利用空间,形成具有平移对称性的固体,所有离子只能在原地振动或者加上角度有限的摆动,而不能移动。离子化合物一般具有较高的熔、沸点和硬度。知道了离子化合物在常温下为什么呈固态的原因,反其道而行,将带正电的阳离子和带负电的阴离子做得很大,而且其中之一结构极不对称,难以在微观空间做有效的紧密堆积,离子之间作用力也将减小,从而使这种化合物的熔点下降,就有可能得到常温下呈液态的离子化合物,这就是离子液体。
早在19世纪,科学家就在研究离子液体,但当时没有引起人们的广泛兴趣。20世纪70年代初,美国空军学院的科学家威尔克斯开始倾心研究离子液体,以尝试为导弹和空间探测器开发更好的电池,发现了一种可用做电池的液态电解质。到了20世纪90年代末,兴起了离子液体的理论和应用研究的热潮。
与典型的有机溶剂不一样,在离子液体里没有电中性的分子,100%是阴离子和阳离子,在负100摄氏度至200摄氏度之间均呈液体状态,具有良好的热稳定性和导电性,在很大程度上允许动力学控制;对大多数无机物、有机物和高分子材料来说,离子液体是一种优良的溶剂;表现出酸性及超强酸性质,使得它不仅可以作为溶剂使用,而且还可以作为某些反应的催化剂使用,这些催化活性的溶剂避免了额外的可能有毒的催化剂或可能产生大量废弃物的缺点;离子液体一般不会成为蒸汽,所以在化学实验过程中不会产生对大气造成污染的有害气体;价格相对便宜,多数离子液体对水具有稳定性,容易在水相中制备得到;离子液体还具有优良的可设计性,可以通过分子设计获得特殊功能的离子液体。总之,离子液体的无味、无恶臭、无污染、不易燃、易与产物分离、易回收、可反复多次循环使用、使用方便等优点,是传统挥发性溶剂的理想替代品,它有效地避免了传统有机溶剂的使用所造成严重的环境、健康、安全以及设备腐蚀等问题,为名副其实的、环境友好的绿色溶剂。适合于当前所倡导的清洁技术和可持续发展的要求,已经越来越被人们广泛认可和接受。
离子液体已经在诸如聚合反应、选择性烷基化和胺化反应、酰基化反应、酯化反应、化学键的重排反应、室温和常压下的催化加氢反应、烯烃的环氧化反应、电化学合成、支链脂肪酸的制备等方面得到应用,并显示出反应速率快、转化率高、反应的选择性高、催化体系可循环重复使用等优点。此外,离子液体在溶剂萃取、物质的分离和纯化、废旧高分子化合物的回收、燃料电池和太阳能电池、工业废气中二氧化碳的提取、地质样品的溶解、核燃料和核废料的分离与处理等方面也显示出潜在的应用前景。
从理论上讲离子液体可能有1万亿种,化学家和生产企业可以从中选择适合自己工作需要的离子液体。目前,对离子液体的合成与应用研究主要集中在如何提高离子液体的稳定性,降低离子液体的生产成本,解决离子液体中高沸点有机物的分离以及开发既能用作催化反应溶剂,又能用作催化剂的离子液体新体系等领域。随着人们对离子液体认识的不断深入,相信离子液体绿色溶剂的大规模工业应用指日可待,并给人类带来一个面貌全新的绿色化学高科技产业。
离子液体(Ionic Liquid)又称室温离子液体、室温熔融盐或有机离子液体等,是由有机阳离子和无机阴离子组成,在100℃以下呈液体状态的盐类。大多数离子液体在室温或接近室温的条件下呈液体状态,并且在水中具有一定程度的稳定性。
由于有机阳离子与无机阴离子的多样性,通过改变配比组合可设计合成出具备特殊功能的离子液体新材料,因此被称为“未来的溶剂”。离子液体无味、不支持燃烧、蒸汽压小且很难挥发、易回收,在工业使用中无有害气体产生,是传统有机溶剂的良好替代品。与传统常规溶剂相比在热稳定性、导电性方面具有独特的优势。
来源:《揭秘未来100大潜力新材料(2019年版)》_新材料在线
1、离子液体是指全部由离子组成的液体;
2、如高温下的氯化钾,氢氧化钾呈液体状态,此时它们就是离子液体;
3、在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质,称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。
含金属离子的化合物的熔融状态
液体中含有大量离子,能够导电,导电的载流子是离子
离子液体是怎么制备的 什么叫离子液体~
离子液体制备方法有多种多样
典型的是一步合成、离子交换法
至于什么是离子液体,可以参考什么是离子液体?链接
尽管离子液体具有诸多优点,但同时也存在一些不足之处: (1) 离子液体的合成工艺复杂,合成过程中需要使用有机溶剂,会产生废水,一方面增加了离子液体的生产成本,另一方面也带来了污染,降低了离子液体的绿色特征。(2) 离子液体的纯化步骤繁多、纯化困难导致生产成本较高。纯度对于离子液体十分重要,例如Kimizuka 等在含011wt %水的离子液体 或 和甲苯的界面处合成了直径为3 —20μm 的TiO2 空心微球,而同样条件下,含水为2wt %时,却只能得到表面粗糙且不规则的颗粒。(3) 离子液体还存在稳定性、循环再生利用、环境和安全等方面的一系列问题 。
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离子液体的种类,详细的分类 - ******
#颛哲# 离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的,常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子等,阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等.目前所研究的离子液体中...
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什么是离子液体负载?谢谢! - ******
#颛哲# 离子液体是在室温下为液体、具有离子特性的的新型溶 http://wenku.baidu.com/view/df6d3fd584254b35eefd3462.html
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什么是咪唑类的离子液体 - ******
#颛哲# 离子液体是由阴阳离子组成,其中阳离子有几种类型,主要部分是咪唑环的则称为咪唑类离子液体,如图为1,3-二甲基咪唑阳离子,侧链可以是不同碳链的,也可以是1,2,3三取代的,这些阳离子组成的离子液体都称为咪唑类离子液体
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离子液体与一般液体有什么区别? - ******
#颛哲# 90%以上以离子形式存在
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离子液体技术怎么样? ******
#颛哲# 你好,离子液体是一种具有特殊物理化学性能的新型绿色溶剂,近年来成为国际研究的前沿和热点,离子液体在有机合成和催化、电化学、分离纯化、气体吸附、生物等领域具有广泛的应用.
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什么是复合离子液体 - ******
#颛哲# 当前研究的离子液体的正离子有4类:烷基季铵离子 、烷基季瞵离子、1, 3 -二烷基取代的咪唑离子 、N - 烷基取代的吡啶离子记为. 根据负离子的不同可将离子液体分为两大类:一类是卤化盐.其制备方法是将固体的卤化盐与AlCl3混合即可得...
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离子液体 - 什么是离子液体双水相?什么是离子液体双水相法 ******
#颛哲# 一些高分子水溶液(如分子量从几千到几万的聚乙二醇硫酸盐水溶液)可以分为两个水相,蛋白质在两个水相中的溶解度有很大的差别.故可以利用双水相萃取过程分离蛋...
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什么叫高分子离子液体 - ******
#颛哲# 作为离子液体的载体材料主要有两大类:一是无机高分子,离子液体中的阴离子或阳离子通过与无机高分子材料表面的基团键合形成含离子液体结构的高分子;二是有机高分子,在有机高分子上引入离子液体合成聚合物电解质.
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离子液体是纳米材料吗 - ******
#颛哲# 离子液体在室温下呈液体状态,全部由阴阳离子组成,是很好的绿色溶剂.纳米材料不是特指某一种东西,只要尺寸符合标准都可以成为纳米材料,纳米材料一般在1~100纳米之间,所以如果技术允许,离子液体可以做成纳米材料,比如离子液体与分子筛合用的话,就需要制成纳米级
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ionic liquid是什么意思 ******
#颛哲# ionic liquid 离子液体 ionic liquid 离子液体