新型绿色萃取剂离子液体的应用
离子液体与绿色化学
离子液体与绿色化学近年来,随着环保意识的不断提高,绿色化学已经成为了化学领域的一个热门话题。
而离子液体作为一种新型的绿色溶剂,其在绿色化学中的应用也越来越受到人们的关注。
离子液体是一种具有独特性质的无机或有机盐,其特点是在常温常压下呈液态,不挥发,不易燃,不挥发有毒气体,化学稳定性好,比传统溶剂具有更广泛的溶解性和更高的化学反应活性。
因此,离子液体在化学反应、分离、催化、电化学、材料科学等领域中具有广泛的应用前景。
在化学反应领域,离子液体可以作为催化剂、反应介质、溶剂等,有效地促进化学反应的进行。
例如,离子液体可以作为绿色催化剂,用于有机合成反应中的酯化、烷基化、氢化等反应,具有高效、选择性好、废物少等优点。
在分离领域,离子液体可以作为萃取剂、萃取介质、萃取溶剂等,用于分离、提纯、浓缩等过程。
与传统溶剂相比,离子液体具有更高的选择性和效率,可以有效地分离出目标物质,减少废物的产生。
在催化领域,离子液体可以作为载体、催化剂等,用于催化反应、电化学反应等过程。
离子液体具有高度的稳定性和可控性,可以有效地提高催化剂的活性和稳定性,同时也可以减少废物的产生。
在电化学领域,离子液体可以作为电解液、电极材料等,用于电化学反应、电化学合成等过程。
离子液体具有高的电导率和化学稳定性,可以有效地提高电化学反应的效率和选择性。
在材料科学领域,离子液体可以作为溶剂、模板剂、表面活性剂等,用于合成、制备、修饰各种材料。
离子液体具有高的溶解性、选择性和可控性,可以有效地调控材料的形貌、结构和性能。
总之,离子液体作为一种新型的绿色溶剂,在绿色化学中具有广泛的应用前景。
随着离子液体的不断发展和研究,相信离子液体将会在各个领域中发挥更加重要的作用,促进绿色化学的发展和进步。
离子液体在有机合成中的应用
离子液体在有机合成中的应用离子液体是一种特殊的液体,其主要成分是离子而非分子。
由于其独特的性质和结构,离子液体在有机合成中具有广泛的应用。
本文将介绍离子液体在有机合成中的几个重要应用方面。
离子液体可以作为溶剂在有机合成中发挥重要作用。
传统有机合成中常使用的有机溶剂,如二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等,存在毒性、易燃、挥发性大等问题。
而离子液体作为一种新型溶剂,具有无毒性、低挥发性、高热稳定性等优势。
离子液体作为溶剂可以提供较好的溶解性能,有助于提高反应的速率和选择性。
此外,离子液体还可以与有机反应物发生特殊的相互作用,提供新的反应路径和机制,从而实现一些传统溶剂无法实现的反应。
离子液体可以作为催化剂在有机合成中发挥重要作用。
传统有机合成中常用的催化剂,如金属催化剂、酶催化剂等,存在活性不高、易受污染、难回收等问题。
而离子液体作为一种新型催化剂,具有较高的活性和选择性,并且可以通过调整离子液体的结构和成分来实现对反应的调控。
离子液体催化剂在有机合成中可以实现高效、环境友好的反应条件,提高反应的收率和产物的纯度。
离子液体还可以作为反应介质在有机合成中发挥重要作用。
一些有机反应需要在高温、高压等特殊条件下进行,而离子液体由于其高热稳定性和压力稳定性,可以作为反应介质提供合适的反应环境。
离子液体可以有效稳定反应体系,抑制副反应的发生,提高反应的效率和选择性。
离子液体还可以作为萃取剂在有机合成中应用。
一些有机合成反应的产物需要通过分离和纯化才能得到高纯度的产物。
传统的分离和纯化方法,如蒸馏、结晶等,存在能耗高、操作复杂等问题。
而离子液体作为一种新型的萃取剂,具有较好的溶解性和选择性,可以实现对有机物的高效分离和纯化。
离子液体作为萃取剂可以实现绿色、高效的分离过程,减少对环境的污染。
离子液体在有机合成中具有广泛的应用。
作为溶剂、催化剂、反应介质和萃取剂,离子液体都可以发挥重要作用,实现有机合成的高效、环境友好和可持续发展。
离子液体——一种新型的绿色溶剂
离子液体——一种新型的绿色溶剂摘要:离子液体作为“绿色的、可设计性”溶剂越来越受到关注。
本文介绍了离子液体种类、特性和制备,综述了离子液体在萃取分离生物制品和生物燃料中、在萃取金属离子和稀土分离中以及在分离过程、电化学、化学反应及材料领域中的应用,展望了离子液体的应用前景。
关键词:离子液体;绿色化学;溶剂随着科技发展和环保意识的增强,寻找绿色反应溶剂和发现环境友好催化剂是绿色化学的主要研究方向之一。
室温离子液体作为一种新型的绿色溶剂正在迅速发展,成为科学研究的热点。
室温离子液体是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近于温下呈液态的盐类,也称室温熔融盐,但是它不同于我们通常所说的离子化合物。
传统意义上的离子化合物在室温下一般都是固体,其强大的离子键使阴、阳离子在晶格上只能作振动,不能转动或平动。
他们一般都具有较高的熔点、沸点和硬度。
然而对于离子液体,如果把阴、阳离子做得很大且又极不对称,由于空间阻碍,强大的静电力无法使阴、阳离子在微观上作紧密堆积,使得阴、阳离子在室温下不仅可以振动,甚至可以转动、平动,整个有序的晶体结构遭到彻底破坏,离子之间作用力减小,晶格能降低,从而使离子化合物的熔点下降,在室温下成为液态。
离子液体具有很多传统的分子溶剂不可比拟的独特性能。
1. 离子液体的分类(1)根据离子液体发现的先后顺序和年代可以将离子液体划分为第一、第二和第三代离子液体。
1948年美国专利报道了主要用于电镀领域的三氯化铝和卤化乙基吡啶离子液体,可称之为第一代离子液体。
20世纪90年代,稳定性更好的由二烷基咪唑阳离子和四氟硼酸、六氟磷酸阴离子构成的离子液体产生,此类被称为第二代离子液体。
2000年以来,二烷基咪唑阳离子液体的种类和功能被进一步的丰富,制备出功能化离子液体,从而赋予离子液体以某种特殊性质、用途和功能,使其成为“任务专一性离子液体”,这一类成为第三代离子液体。
(2)依据阳离子的不同可以将离子液体分为季铵盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类、三氮唑类、苯并三氮唑类等。
简述离子液体及其在萃取分离中的研究应用
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.目前通常根据有机阳离子母体的不同,将离子液体分为4类,分别是咪唑盐类(I)、季铵盐类(II)、吡啶盐类(Ⅲ)、季膦盐类(IV)[1].离子液体的种类并不仅限于此,其他代表性的离子液体还有锍盐离子液体、手性离子液体,两性离子液体等。
2.2离子液体的特点与传统有机溶剂和电解质相比,离子液体的主要特点是:①蒸汽压低,不易挥发;②具有较大的稳定温度范围和较高的化学稳定性;③具有较大的结构可调性,适合用作分离溶剂;④具有介质和催化双重功能,对于许多无机和有机物质溶解性好;⑤离子液体作为电解质具有较大的电化学窗口、导电性、热稳定性和抗氧化性等[2]。
总之离子液体兼有液体与固体的功能特性,因此被称为“液体”分子筛.3.离子液体在萃取分离中的应用3.1离子液体萃取有机物离子液体蒸气压低,热稳定性好,液态范围广,对很多有机物有显著而不同的选择性,萃取完后可以分离萃取物循环使用。
离子液体的前沿、进展及应用
参考内容
离子液体,作为一种新型的绿色溶剂,具有独特的物理化学性质,如高稳定 性、低蒸气压、良好的溶解性和可调的离子环境等。近年来,离子液体的应用研 究取得了显著的进展,涉及到化学反应工程、电化学能源储存与转化等多个领域。 本次演示将介绍离子液体应用研究的重要性和意义,阐述研究离子液体应用的主 要方法,并探讨近年来离子液体应用研究的进展和未来发展趋势。
2、离子液体在新能源领域的应用研究:进一步探索离子液体在太阳能、风 能、燃料电池等新能源领域的应用,提高能源的转化效率和稳定性。
3、离子液体在环保和可持续发展领域的研究:深入探究离子液体在环保、 资源回收利用等方面的应用,为实现可持续发展提供有效解决方案。
4、离子液体在生物医学领域的应用研究:探索离子液体在药物传递、生物 成像、癌症治疗等方面的应用,为生物医学领域提供新的研究思路和治疗手段。
三、离子液体的应用
离子液体因其独特的性质,在许多领域具有广泛的应用。以下是离子液体的 一些主要应用:
1、化学反应ຫໍສະໝຸດ 离子液体在化学反应中作为溶剂和催化剂,可以提高反应速率和选择性。例 如,在某些有机合成反应中,使用磷酸类离子液体作为催化剂可以提高产物的纯 度和收率。
2、分离技术
离子液体在分离技术中作为萃取剂和分离剂,可以有效地分离和纯化各种物 质。例如,季铵类离子液体在生物样品分离中表现出良好的萃取性能和选择性。
二、离子液体的性质
离子液体的性质主要由其组成的离子决定。下面从酸、碱和盐的角度介绍离 子液体的性质。
1、酸的性质
离子液体中的酸性主要是由其组成的酸性离子决定的。这些离子的种类和数 量会影响其酸性和氧化性。例如,磷酸类离子液体具有较高的酸性和氧化性,因 此在一些化学反应中可作为催化剂使用。
新型绿色分离体系_离子液体双水相及其在生物分离中的应用
新型绿色分离体系———离子液体双水相及其在生物分离中的应用巴晓革, 林锦兴, 邱召法(山东药品食品职业学院,山东威海264210)摘 要:近几年来,离子液体双水相作为一种新型绿色分离体系越来越受到关注。
离子液体双水相具有粘度低、分相快、不易乳化以及对生物物质萃取率高等优点。
介绍了离子液体双水相的机理以及它在生物分离中的一些应用。
关键词:双水相;离子液体;生物分离中图分类号:O 645 文献标识码:A 文章编号:036726358(2007)042240203Aqueous T w o 2phase System Based or I onic Liquids and TheirApplications in BioseparationBA X iao 2ge , LI N Jin 2xing , QI U Zhao 2fa(Shandong Drug and Food Vocational College ,Shandong Weihai 264210,China )Abstract :In recent years ,aqueous tw o 2phase system based ionic liquids are gaining wide recognition as novel ‘greener ’separation systems.Aqueous tw o 2phase system based ionic liquids have s ome unique advantages ,such as lower viscosity ,very quickly phase separation ,not easily emulsification ,as well as g ood extractability for bioproducts.This review presents as accound of s ome of the recent reports on aqueous tw o 2phase system based ionic liquids and Their applications in extraction and separation of bioproducts.K ey w ords :aqueous tw o 2phase ;ionic liquids ;bioseparation收稿日期:2006212213;修回日期:2007202228作者简介:巴晓革,女,副教授,长期从事物理化学教学及科研工作。
离子液体的高效应用
离子液体的高效应用离子液体被称为“第四代溶剂”,是一种无机盐和有机盐的混合物,具有独特的物理和化学性质。
相对于传统溶剂,离子液体在化学催化、分离纯化、能源储存等领域具有更高的效率和更广泛的应用。
一、离子液体的起源及基本性质离子液体是20世纪80年代初在瑞士首次合成,并在1990年代初被称为“离子液体”的一种新型溶液。
它具有非常低的蒸汽压和热稳定性,在高温高压下也具有较好的稳定性。
离子液体分为阳离子和阴离子,且二者都可以进行结构修饰和功能化,根据阴离子和阳离子的不同组合形式,离子液体具有不同的物理和化学性质,在液-液分离、催化反应、化学分析、能源存储等领域具有广泛的应用价值。
离子液体的主要特点如下:1. 良好的热力学性能:离子液体常温下基本不挥发,相对密度大,熔点和沸点低,且其热容比水大,热扩散系数小,因此对热溶液或易受热的物质有良好的稳定性。
2. 良好的溶解性和反应性:由于离子液体在极性上的表现具有天然的优势,使其具有更大的溶解度和更广泛的化学反应性,适用于诸如化学催化、生物分子反应的领域。
3. 生态可持续性:离子液体不含可挥发性有机物,极少挥发,与水混合无害,这使得其在环境友好性方面具有很大的优势。
二、离子液体在化学催化领域中的应用离子液体在化学催化领域中的应用非常广泛。
首先离子液体是一种独特的溶剂,在催化反应中可以作为反应溶剂或催化剂载体,其特殊的物理和化学性质可以有效提高固/液或气/液反应效率,从而提高化学反应的速率和选择性。
离子液体在无机化学中也有很好的应用,例如,可以利用离子液体作为电化学反应介质,促进电化学反应的发生。
此外还可以利用离子液体为杂化化学催化剂提供平台结构,提高杂化催化剂的催化活性和稳定性,从而扩大催化剂的应用范围。
三、离子液体在分离纯化领域中的应用离子液体作为一种绿色的溶剂,在分离纯化领域中也有良好的应用。
事实上,离子液体除了可以作为溶剂外,还可以作为萃取剂、离子交换剂、反渗透膜等方式来进行分离纯化,尤其适用于一些硬溶质、挥发性有机溶剂、有机合成反应中几乎不能用传统溶剂分离等场合。
离子液体在生物质提取中的应用
第50卷第3期2021年3月I1辽 宁化工Liaoning Chemical IndustryV〇1.50,No.3March,2021崗子液体在生物质提取中的应用王娜,杜怡凡,白鲁源,王程峰,扈本莶*(西安医学院药学院,陕西西安710021 )摘要:离子液体应用于提取具有节能省时、提取率高、不易挥发、溶解性强等优点,是良好的新型绿色提取溶剂,并且可通过改变阴阳离子的构成产生不同的性质,从而使提取范围更大。
综述离子液体在蛋白质、D N A、纤维素、磷脂、生物柴油和淀粉等生物质提取中的应用,并对离子液体在生物质中的应用进行了总结和展望,并提出了离子液体应用中有待解决的问题,以期有助于离子液体的利用。
关键词:离子液体;生物质;提取分离中图分类号:T Q028.7文献标识码:A文章编号:1004-0935 ( 2021 ) 03-0361-04离子液体(ILs)是由阴阳离子组成、室温下呈 液态的盐。
按其组成的阳离子化学结构,可分为咪 唑类、季铵类、季膦类、吡啶类及胆碱类等离子液 体,并且通过对阴、阳离子的设计可合成具有特定 功能的离子液体。
其热稳定性、化学稳定性及电化 学稳定性优于传统有机溶剂。
另外,离子液体具低 熔点、可调性强、低毒等特点,对大多数生物质溶 解能力强,反应产物分离简单,可循环再利用 生物质是所有生命体生存的必需品,不仅应用 于各种生产加工的原料中,还可以提供各种能源给 人类生存发展,因此其高效环保的提取具有重要学 术和应用价值。
近年来,离子液体溶液已经被应用于提取各种 高附加值活性物质,例如蛋白质、DNA、纤维素、磷脂、生物柴油、淀粉[21。
1生物质提取中的应用1.1蛋白质离子液体在蛋白质提取分离方面应用广泛。
BELCHI0[3]等在不同p H值条件下,通过由四烷基 铵基离子液体和磷酸二氢钾溶液组成的新型双水相 系统对溶菌酶提取效率和回收率进行研究,结果发 现pH值为7时,在所有体系中,溶菌酶的完全提 取和回收率都能达到富离子液体相,用冰冷乙醇沉 淀法从富离子液体相中回收蛋白质,其中高达99% 的溶菌酶可被回收,这些结果充分支持了离子液体 双水相体系提取溶菌酶的可行性。
离子液体及其应用知识分享
离子液体及其应用离子液体及其应用离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。
可制成离子液体/聚合物电解质,作为双电层器和电池的电解质。
如高温下的KCI, KOH呈液体状态,此时它们就是离子液体。
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,目前尚无统一的名称,但倾向于简称离子液体。
在离子化合物中,阴阳离子之间的作用力为库仑力,其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关,离子半径越大,它们之间的作用力越小,这种离子化合物的熔点就越低。
某些离子化合物的阴阳离子体积很大,结构松散,导致它们之间的作用力较低,以至于熔点接近室温。
离子液体种类繁多,改变阳离子、阴离子的不同组合,可以设计合成出不同的离子液体。
离子液体的合成大体上有两种基本方法:直接合成法和两步合成法。
直接合成法是指通过酸碱中和反应或季胺化反应等一步合成离子液体,操作经济简便,没有副产物,产品易纯化。
直接法难以得到目标离子液体,必须使用两步合成法。
两步法制备离子液体的应用很多。
常用的四氟硼酸盐和六氟磷酸盐类离子液体的制备通常采用两步法。
首先,通过季胺化反应制备出含目标阳离子的卤盐;然后用目标阴离子置换出卤素离子或加入Lewis酸来得到目标离子液体。
在第二步反应中,使用金属盐MY(常用的是AgY),HY或NH4Y时,产生Ag盐沉淀或胺盐、HX气体容易被除去,加入强质子酸HY,反应要求在低温搅拌条件下进行,然后多次水洗至中性,用有机溶剂提取离子液体,最后真空除去有机溶剂得到纯净的离子液体。
近年来,离子液体作为一类新型的绿色介质,引起全球学术界和工业界的高度重视。
离子液体的特点也越来越多的为大家所熟知。
不挥发、不可燃、导电性强、室温下离子液体的粘度很大(通常比传统的有机溶剂高1~3个数量级,离子液体内部的范德华力与氢键的相互作用决定其粘度。
)、热容大、蒸汽压小、性质稳定,对许多无机盐和有机物有良好的溶解性。
离子液体与绿色溶剂
离子液体与绿色溶剂近年来,离子液体在化学领域引起了极大的关注。
它作为一种特殊的溶剂,具有独特的物理化学性质和广泛的应用潜力。
与传统的有机溶剂相比,离子液体具有较低的蒸汽压和较高的化学稳定性,使得它成为环境友好型的绿色溶剂。
本文将介绍离子液体的基本特性、制备方法以及在绿色溶剂领域的应用。
一、离子液体的基本特性离子液体是一类以离子构成的液体。
它的独特之处在于,离子液体在常规条件下(通常为室温)呈液态,具有较低的蒸汽压和高度的热稳定性。
这是因为离子之间强烈的库仑力使得离子液体分子间难以脱离,形成均匀的液相结构。
除了这些基本特性外,离子液体还具有其他许多优点。
首先,离子液体具有广泛的溶解性,可以溶解多种化合物,包括有机物、无机盐和气体等。
其次,离子液体的化学性质可以通过调整阳离子和阴离子的结构来实现。
这使得我们可以设计和合成出特定性质的离子液体,以满足不同领域的应用需求。
二、离子液体的制备方法离子液体的制备方法多种多样,常见的制备方法包括离子交换法、中和反应法、烷基化反应法等。
离子交换法是最常见的制备离子液体的方法之一。
它通过将有机盐与强酸或强碱进行离子交换反应,得到离子液体。
中和反应法是另一种常见的制备离子液体的方法。
它通过将酸和碱按化学计量比例进行中和反应,生成离子液体。
烷基化反应法则是将短链烷基置换到离子液体阳离子或阴离子上,制备出具有特定性质的离子液体。
当然,离子液体的制备方法还有其他许多,如离子对法、电化学法等。
这些制备方法的选择将依据所需离子液体的具体性质和应用而定。
三、离子液体在绿色溶剂领域的应用离子液体作为绿色溶剂,在许多领域中得到了广泛应用。
以下将介绍一些主要的应用领域。
1. 废弃物处理离子液体可以作为溶剂和萃取剂,用于废水处理和固体废弃物的转化。
它可以有效去除重金属、有机溶剂和有害物质,实现废物资源化和环境保护。
2. 可再生能源离子液体可作为溶剂和电解质用于太阳能电池和燃料电池等可再生能源领域。
离子液体应用研究进展
离子液体应用研究进展一、本文概述离子液体作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料,近年来在化学、材料科学、能源、环境等领域引起了广泛关注。
由于其独特的物理化学性质,如良好的溶解性、低挥发性、高离子导电性、高热稳定性等,离子液体在多个领域都展现出广阔的应用前景。
本文旨在综述离子液体在不同领域的应用研究进展,包括催化、电化学、分离提纯、生物质转化、能源存储与转换等方面。
通过对相关文献的梳理和评价,本文旨在为读者提供一个全面而深入的离子液体应用研究的进展报告,以期推动离子液体在更多领域的应用和发展。
二、离子液体在化学反应中的应用离子液体作为一种新型的绿色溶剂和反应介质,近年来在化学反应领域的应用受到了广泛的关注和研究。
其独特的物理化学性质,如低蒸汽压、高离子导电性、良好的热稳定性和化学稳定性,使得离子液体成为许多传统有机溶剂的理想替代品。
在有机合成领域,离子液体作为反应介质,可以有效地提高反应的选择性和产率。
例如,在Wittig反应、Diels-Alder反应以及Heck 反应等经典有机反应中,离子液体的使用不仅能够改善反应的动力学行为,还能显著提高产物的纯度。
离子液体还在电化学领域展现出巨大的应用潜力。
作为一种高效的电解质,离子液体在电化学合成、电沉积以及电池技术等方面都有广泛的应用。
其宽的电化学窗口和良好的离子导电性使得离子液体成为下一代高性能电池的理想选择。
值得一提的是,离子液体还在催化反应中发挥着重要作用。
作为一种新型的催化剂载体或反应介质,离子液体能够与催化剂之间形成协同作用,从而提高催化剂的活性和稳定性。
例如,在烃类裂解、酯化反应以及生物质转化等催化过程中,离子液体的引入都能够显著提升反应效率。
然而,尽管离子液体在化学反应中展现出众多优势,但其在实际应用中仍面临一些挑战和问题,如成本较高、合成方法复杂以及在某些反应中的性能尚不稳定等。
因此,未来在离子液体的研究中,还需要进一步探索其合成方法、优化其性能,并拓展其在更多化学反应领域的应用。
绿色溶剂_离子液体及其应用
综 述文章编号:1002-1124(2006)08-0027-03 绿色溶剂———离子液体及其应用李永红(滁州学院化学与生命科学系,安徽滁州239012) 摘 要:离子液体作为“绿色的、可设计性”溶剂越来越受到关注。
本文介绍了离子液体种类、特性和制备,综述了离子液体在分离过程、电化学、化学反应及材料领域中的应用,展望了离子液体的应用前景。
关键词:离子液体;绿色溶剂;可设计性;应用中图分类号:O645113 文献标识码:AG reen solvents ———ionic liquids and its applicationLI Y ong -hong(Department of Chemistry and Life Science ,Chuzhou University ,Chuzhou 239012,China ) Abstract :I onic liquids as “green and designed ”s olvents ,are attracting m ore and m ore attentions 1The categ ories ,characters and preparation of ionic liquids were introduced ,the application of ionic liquids in separation process ,elec 2trochemistry ,chemical reaction and materials field were reviewed 1Finally the many exciting perspective in research and application of ionic liquids was discussed 1K ey w ords :ionic liquids ;green s olvents ;designed ;application收稿日期:2006-04-11作者简介:李永红(1961-),女,安徽省合肥市人,高级实验师,本科,研究方向:精细有机合成和气敏功能材料。
绿色溶剂离子液体的制备与应用
绿色溶剂离子液体的制备与应用一、本文概述随着全球对可持续发展的日益关注,绿色化学和绿色技术已成为化学领域的研究热点。
绿色溶剂离子液体作为一种新兴的绿色介质,在化学工业中展现出巨大的应用潜力。
本文旨在探讨绿色溶剂离子液体的制备方法、性质及其在各个领域的应用。
我们将首先介绍离子液体的基本概念和特性,然后详细阐述其制备方法,包括直接合成法、间接合成法等。
在此基础上,我们将进一步探讨离子液体在化学反应、材料制备、能源转换与储存、环境保护等领域的具体应用,并展望其未来的发展前景。
通过本文的阐述,我们希望能够为绿色溶剂离子液体的研究和应用提供有益的参考和借鉴。
二、离子液体的制备离子液体的制备是绿色溶剂离子液体应用的基础,其制备过程需要考虑到原料的选择、反应条件以及产物的分离和纯化等因素。
目前,离子液体的制备方法主要包括一步合成法、两步合成法以及离子交换法等。
一步合成法是最常用的制备方法,它通常是在一定的温度和压力下,通过酸碱中和反应或者季铵化反应一步得到离子液体。
例如,通过季铵化反应,将卤代烃与含氮化合物反应,可以制备出多种离子液体。
这种方法的优点是操作简单,原料易得,产率高,但缺点是可能产生副产物,需要进一步的分离和纯化。
两步合成法则是先将阳离子前驱体与阴离子前驱体分别合成,然后通过离子交换反应得到目标离子液体。
这种方法可以更加灵活地选择阳离子和阴离子,从而调控离子液体的性质。
然而,这种方法步骤繁琐,需要多次反应和分离,成本较高。
离子交换法则是通过离子交换树脂或者离子交换膜等介质,将已经制备好的离子液体中的阳离子或阴离子替换为所需的离子。
这种方法可以在不改变原有离子液体结构的基础上,调整其性质,但同样需要额外的设备和操作。
离子液体的制备方法需要根据具体的应用需求来选择。
在选择制备方法时,需要综合考虑原料的成本、反应的条件、产物的性质以及环保等因素。
随着对离子液体研究的深入,未来可能会有更加高效、环保的制备方法出现,以满足更多的应用需求。
离子液体在催化剂制备中的应用
离子液体在催化剂制备中的应用离子液体作为一种新兴的溶剂,已经在催化剂制备中发挥了重要作用,其具有高度的化学稳定性和独特的物化性质,能够为化学反应提供优异的反应环境和反应路径。
本文就离子液体在催化剂制备中的应用进行探讨。
离子液体的定义和构成离子液体是指在室温下液态存在的离子化合物,其由阳离子和阴离子组成,通常以温和的基础上产生的化学反应来制备。
常见的离子液体有磺酸盐、磷酸盐和醇酸盐等。
离子液体具有化学稳定性强、表面张力小、潜热较大、导电性好等优良物理化学性质。
离子液体在催化剂制备中的应用1.离子液体作为溶剂传统的有机合成大都采用传统的溶剂,如水、醇和烃类等,但这些溶剂通常具有挥发性强、毒性大、难以循环使用等缺点。
离子液体具有很强的溶解性,可以溶解许多有机、无机物质,成为优秀的替代传统溶剂的新型溶剂。
离子液体能够提供独特的反应环境,而且能够帮助优化反应过程。
2.离子液体作为反应介质离子液体具有优良稳定性,能够为催化反应提供稳定的反应介质。
离子液体中反应可以在较低的温度下完成,从而缩短反应时间、提高反应效率,还可以避免许多传统溶剂中常见的副反应。
目前,离子液体在化学反应、有机合成、催化合成等领域中都已经得到了广泛的应用。
3.离子液体作为萃取剂对于催化剂的分离和提取,离子液体也可以作为一种新型的萃取剂。
离子液体在提取剂中的应用,不仅更加安全、环保,而且能够提高萃取和回收催化剂的效率,减少粘附在催化剂表面的非反应性物质。
4.离子液体作为催化剂载体离子液体还可以作为催化剂的载体,提供良好支撑作用,并且可以改变催化剂的形态和性质,从而达到提高催化剂活性和稳定性的目的。
离子液体具有很强的非极性性质,因此对于不溶于传统溶剂的物质尤为适用。
总之,离子液体具有很多优良的物理化学特性和催化性质,在催化剂制备中的应用前景广阔。
但随着研究的不断深入,仍然需要进一步探索其理论与方法,并发掘具有广泛应用价值的新型离子液体。
离子液体在化学反应中的应用
离子液体在化学反应中的应用离子液体是一种近年来兴起的新型溶剂,其由离子对组成,具有独特的物理化学性质和崭新的应用潜力,广泛应用于化学反应领域。
本文将从不同的角度探讨离子液体在化学反应中的应用。
一、离子液体在无机反应中的应用1、无机物质合成离子液体具有优异的溶解性能和绿色环保的特点,能够改善反应环境,提高反应效率和产率。
例如,在萃取/反应结合技术中,离子液体可以同时用作反应溶剂和溶剂的萃取剂,利用其良好的溶解性,可以加快无机物质的反应速率,降低反应温度,使得合成过程更加科学,可控性更好。
此外,利用离子液体还可以实现无机物质的定向合成。
离子液体是一种能够调控离子传输和催化反应的新型介质,不同组成的离子液体能够与特定的金属物质形成特定配合物,从而促进协同催化,加快反应速率和反应产物选择性,提高反应效率。
2、无机化学改性离子液体还可以应用于无机物质的改性工艺中。
例如,利用离子液体将原有的无机物质中的阳离子或阴离子离解,再将其转化为离解后的物质,通过改变离子液体的结构和组成,促使原本的无机物质的物化性能发生取得显著改善。
二、几种1、阴离子磺酰基-离子液体此类离子液体具有较强的酸性,能够催化酰化反应和酯化反应,用作反应溶剂,能够提高反应产率和化学选择性。
2、 [BMIm][BF4]此类离子液体常用于金属氧化物的催化降解反应中,有效地催化了酚催化剂反应。
与传统的有机溶剂相比,离子液体具有更高的稳定性和更宽的溶解能力,并且可以以阳离子或阴离子离解的方式催化反应。
3、离子液体催化器离子液体催化剂可由金属配合物等活性物质转化而来,搭载于离子液体上,提供对化学反应的催化作用,能够加速关键反应步骤和增加化学选择性。
例如,利用这种催化剂,可以高效催化有机化学反应和重要工业反应。
三、离子液体在化学反应中的优点1、协同催化利用离子液体进行协同催化反应,可以通过调整离子液体的结构,创造出理想的反应条件,调节基本反应参数,提高催化效率和反应产物的选择性。
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究绿色溶剂离子液体是一种新型、环保的溶剂,具有高化学稳定性、良好的热学性质和可调性。
随着对环境友好溶剂的需求增加,绿色溶剂离子液体被广泛应用于化学反应、催化、提取、分离等领域。
本文将介绍绿色溶剂离子液体的合成法和应用研究。
离子液体是由离子对组成的液体,可以通过合成离子对来制备离子液体。
目前离子液体的合成方法有四种:离子反应、离子交换、合成离子对和电化学合成。
其中,离子交换和离子反应是最常用的合成方法,具体方法如下:1.离子反应法离子反应是将两种离子通过反应生成离子对的方法,进而合成离子液体。
对于一些容易反应的物质,可以采用直接反应的方法。
反应公式如下:A+ + B- = AB其中,A+为正离子,B-为负离子,AB为离子对。
2.离子交换法离子交换是利用离子交换剂将离子交换为需要的离子对。
离子交换剂选择具有高离解度的阳离子和阴离子,以实现离子交换。
可以采用负载型和溶液型交换剂合成。
绿色溶剂离子液体具有高化学稳定性、良好的可调性,因而可以用于化学反应中。
目前,该溶剂已被广泛应用于有机合成、无机化学、催化反应等领域。
例如,绿色溶剂离子液体可以用于苯甲酸酯合成,还可以用于还原亚硝酸化反应、烷基化反应等。
其应用体现了其在绿色合成中的重要性。
2.催化离子液体具有良好的物理和化学稳定性,因此可以作为高效催化剂。
绿色溶剂离子液体催化剂具有优良的催化活性和选择性,因而有望广泛应用于有机合成、微生物代谢和制药业。
例如,绿色溶剂离子液体的催化性能可用于C-H键功能化反应、不对称催化剂的制备等。
3.提取绿色溶剂离子液体是一种优秀的稳定液体,可以被用于萃取。
其具有高萃取效率和稳定性,且不污染环境。
因此,绿色溶剂离子液体已广泛应用于提取金属离子、有机污染物和酸性物质等。
4.分离绿色溶剂离子液体对氢氧化钠、硫酸钠等常见的水溶性盐具有很高的溶解性,因此也可用于分离。
例如,可以被用于水分离、分离甲苯、分离甲醇等领域。
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究
绿色溶剂离子液体是一种具有环境友好、可再生、高稳定性和溶解性能的溶剂体系,因此在化学合成、催化反应、分离技术以及能源存储等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍一些常见的绿色溶剂离子液体的合成方法以及其在不同领域的应用研究。
1. 微乳液法:该方法使用水和有机溶剂作为反应介质,在六氟磷酸盐的存在下,形成一个微乳液体系。
通过控制不同的配方和条件可以得到各种类型的绿色溶剂离子液体。
2. 离子交换法:该方法基于离子交换反应,将一种可溶离子与某种氯化物反应,制备出相应的绿色溶剂离子液体。
3. 酸催化法:通过将醇类和酸反应,可以得到具有酸催化活性的绿色溶剂离子液体。
1. 化学合成:绿色溶剂离子液体在化学合成中可以替代有机溶剂,具有高效性、高选择性和高稳定性等特点。
它们可以用作芳烃烷基化、环烯烃羟基化和氨基化等反应的催化剂。
2. 催化反应:绿色溶剂离子液体具有较好的催化性能,可以用于催化反应的催化剂载体。
它们可以用于有机合成反应中的加氢反应、酯化反应、醇醚化反应等。
3. 分离技术:绿色溶剂离子液体在分离技术中有着广泛的应用。
它们可以用作受限空间的提纯剂,修改基质的分离剂,以及萃取剂和溶剂的混合物的分离剂。
4. 能源存储:绿色溶剂离子液体可以作为电解质用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等能源存储设备中,具有较高的稳定性和电导率。
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究
绿色溶剂离子液体的合成法与应用研究
离子液体是一类具有特殊结构的有机盐,常用的合成方法包括阴离子和阳离子的交换、以及在电解质中生成。
其中,通过阴阳离子交换得到的离子液体被广泛应用于各领域。
以
下是常用的几种离子液体合成方法:
1、离子交换法:合成过程中先制备出一种阴离子和一种阳离子的盐类,然后在水或
有机溶剂中加入需要的反离子交换得到离子液体。
2、酸催化法:以哌嗪、吡啶、咪唑等碱性分子为原料,在酸或酸性离子液体(如
H2SO4-IL)的作用下,进行酸催化反应,得到离子液体。
3、离子液体-离子液体萃取法:将两种互不溶于水的离子液体混合,通过离子液体-
离子液体萃取的方法实现离子交换,得到新的离子液体。
1、化学催化:离子液体与金属催化剂的结合被广泛应用于多种催化反应中,如氧化、加氢、脱羧、羰基还原等。
2、化学分析:离子液体可用于样品前处理、溶剂萃取、液-液萃取等化学分析技术中,并在分析灵敏度和准确性等方面提供了显著的改进。
4、能源储存:离子液体具有低蒸汽压、高离子导率和化学稳定性等优势,在能源储
存领域的应用逐渐增多,如电解液、电容器等方面。
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。
绿色溶剂离子液体的合成方法及在萃取分离中的应用
第22卷 第3期 开封大学学报 Vol .22 No .32008年9月JOURNAL OF K A I FE NG UN I V ERSI TY Sep.2008收稿日期:2008-05-23作者简介:范薇(1967-),女,河南开封人,副教授.研究方向:应用化工及化学教育.绿色溶剂离子液体的合成方法及在萃取分离中的应用范 薇(开封大学化学工程学院,河南开封475004)摘 要:综述了离子液体的合成方法,分析比较了不同合成方法的特点,展望了其在萃取分离中的应用,并分析了当前制约离子液体绿色化和工业化应用的若干因素.关键词:绿色溶剂;离子液体;萃取;分离中图分类号:T Q O28.3 文献标识码:A 文章编号:1008-343X (2008)03-0089-050 引言离子液体作为一类新型的绿色介质,因其特殊的物性和应用前景,已成为当前化学化工研究的热点.关于离子液体的合成方法和应用领域的研究也在不断的深入和拓展,已逐渐从“清洁”或“绿色”化工领域扩展到功能材料科学、能源科学、环境科学、分析技术、生命科学等领域.本文主要从分析离子液体的物性特征入手,通过对离子液体合成原理及方法的介绍,分析比较不同合成方法的特点,展望其在萃取分离中的应用,并分析当前制约离子液体绿色化和工业化应用的若干因素.1 离子液体的物性特征离子液体一般是由有机阳离子和无机或有机阴离子组成的,在室温或接近室温下,呈现液态的有机盐.原则上,只要在室温或近室温条件下能将不同种类的阴、阳离子组合设计为“结构可调、环境友好”的液态有机盐,均可称为离子液体.因此,离子液体的结构复杂,种类繁多.近年来,离子液体与双水相和超临界CO 2并称为“三大绿色环保型溶剂”[1](P1-8),它们在电化学、有机合成、化学萃取、工业催化、材料科学、生命科学等领域有着广阔的应用前景.有机阳离子结构越大、支链越长、不对称性越高,与阴离子组成的离子液体熔点就越低,因此,在常温下离子液体通常呈现为液态,如咪唑盐类离子液体的熔点较与它同碳数的铵盐要低得多,有文献报道,熔点最低的离子液体为氯铝酸型[E M I M ]Cl -A l Cl 3,当X (A l Cl 3)=0.63时其熔点仅为-90℃.[2](P48-50)与常规有机溶剂相比,离子液体具有良好的热稳定性,难以挥发,蒸汽压可忽略,不易燃;液程范围宽,不易分解;溶解范围广,易于分离回收,可再生循环使用;电化学窗口宽,电导率高;阴阳离子可功能化设计.这些特殊的结构和物性特征给离子液体的应用带来了广阔的发展空间.2 离子液体的合成方法从理论上讲,只要改变阴、阳离子的结合方式即可设计出数目巨大、种类繁多、不同组合的离子液体.但就目前的研究来看,真正符合上述物性特征的离子液体并不多.其合成方法主要有间接法、直接法、微波法和其他辅助法等.2.1 间接合成法间接合成法又称复分解法或二步合成法,多用于合成氯铝酸类离子液体.第一步,目标阳离子卤化物通常由卤代烷RX 与烷基咪唑或烷基吡啶通过季铵化(或烷基化)反应制得,一般反应时间较长.如1-甲基咪唑与氯代烷在80℃反应时,需要2-3天才能进行完全.溴代烷在较低温度98下进行反应,也需1天才能完成.[2][3]第二步,目标离子液体的制备用目标阴离子置换卤素阴离子或加入路易斯酸来得到目标离子液体的粗产品,再通过分离、萃取、真空干燥即可获得精制产品.图1 两步法合成烷基吡啶离子液体 间接合成法的优点是普适性较好,产品收率较高;对于一些疏水性离子液体,也可用水作溶剂.缺点是合成时间较长,合成过程副产物较多.为提高收率,往往卤代烷需过量.合成过程中因离子交换反应而产生的等摩尔无机盐副产物,常规方法难以除去这些微量杂质,尤其是卤代烷链较长时,沸点升高,更难除去,进一步提纯将增加成本.2.2 直接合成法直接合成法又称一步法,常采用直接季铵法和酸碱中和法制备离子液体.季铵法一般是由脂肪季铵阳离子与电化学较稳定的阴离子,在适当的溶剂中直接反应生成离子液体.如在1,1,1-三氯乙烷中用烷基咪唑制备[R M I M][CFS O3]:3酸碱中和法一般是由酸和碱性鎓盐或叔胺直接反应生成离子液体.[3](P20-22)如:R’R3N+・OH-+R”S O3H===R’R3N=.R”S O3+H2OR3N+HNO3===R3HN+NO3- 直接合成法多为均相反应,克服了两步法不易除杂的缺陷,操作经济简便,没有副反应,产物收率较高,产品易于纯化.但需要在真空中脱除溶剂水和反应生成的水,另外碱性鎓盐也不易得到,使该方法的推广受到了限制.2.3 微波合成法微波合成是通过偶极转动和离子传导,将波长为1m~1mm的电磁波通过反应介质,在磁场中将交变电磁能转化为介质内能的一种加热合成法,即将微波能量直接转移到被加热的物质上.[2](P30-31)这种加热方法具有加热速度快、均匀、节能高效等特点.如有报道,用微波法合成烷基咪唑类离子液体能使反应速度提高500倍,[4]转化率超过95%,收率高于90%,同时减少了卤代烷的用量.但由于目前微波技术的限制,该方法的重现性较差,微波功率和反应时间不易控制,合成量较小,难以规模化生产.2.4 其他合成法主要有超声波、电化学、液液萃取等辅助合成法.超声波已作为探索清洁工艺的重要手段,广泛地用于有机合成.Lévêque等以[BM I M]Cl和铵盐为原料,、以丙酮为溶剂,在超声波辐射下制备了几种1-丁基-3-甲基-咪唑盐离子液体[BM I M]BF4 [BM I M]PF6、[BM I M]CF3S O3、[BM I M]BPh4.试验发现,在常温下,30kHz超声辐射1h,即可实现固液两相合成反应,极大地缩短了常规2-3天搅拌反应时间,产率和纯度均有提高.[4][5]为解决离子液体合成过程中少量的卤离子(约含1%-5%)和有机溶剂副产物的生成,Moult on等人提出了电化学技术合成高纯离子液体的方法,即在电化学反应池中,将目标阴、阳离子通过离子交换膜形成离子液体.除水后产品纯度可达99.99%,但合成装置和操作方法比较复杂,不易掌握.09液液萃取法是美国通用电气公司开发的一种利用水—有机溶剂液液两相反应萃取制备室温无卤离子的四烷基季铵盐、季鏻盐离子液体的方法.通过选取不溶于水但易溶于目标离子液体的有机溶剂,将离子液体从水相中萃取出来,实现无卤素高纯离子液体的合成.[2](P18-19)这种方法的优点在于产品纯度高,有机溶剂可回收利用.但有机萃取剂的选择不易,有机溶剂的回收易形成二次污染.3 离子液体在萃取分离中的应用传统的有机溶剂萃取分离技术,通常需要使用大量挥发性有机溶剂,容易引起交叉污染和环境污染问题.随着人们环境保护意识的增强,世界范围内对绿色化学的呼声越来越高.水的分离提取只适用于亲水产物的提纯,使用范围非常有限.作为一类新兴的绿色液-液提取介质,离子液体在生物制品的提纯、废水净化、油品脱硫、金属离子的萃取和稀土分离等方面已展示出诱人的应用前景.离子液体与传统的分子型有机萃取溶剂相比具有独特的理化性能,通常能够与水或有机溶剂形成两相,并利用溶质在两相中的不同分配系数来达到萃取分离的目的.离子液体具有能溶解某些有机化合物、无机化合物和有机金属化合物,而与大量的有机溶剂不相混溶的特性.利用离子液体的不挥发性,可通过蒸馏回收的方法使之循环使用,同时又不产生液相和气相污染,为离子液体的绿色化应用奠定了基础.3.1 在萃取分离含酚有机废水和油品脱硫中的应用用离子液体萃取挥发性有机物时,因离子液体的高热稳定性和低蒸气压性,萃取完成后的离子液体可通过加热的方法与挥发性萃取物分离,回收的离子液体可循环使用.Huddlest ou等[6]用憎水性离子液体[BM I M]PF6从水中萃取苯的衍生物如甲苯、苯胺、苯甲酸、氯苯等.研究发现,有机酸碱的分配系数与溶液的pH值和溶质质子化程度密切相关.通过调节溶液的pH值,可以控制溶质在两相间的分配系数,提高萃取过程的可调节性.[7][8]李闲等[9]研究了疏水性离子液体对于苯酚的萃取能力,指出,通过调节离子液体的结构,可使其适用于不同成分的含酚废水.张进等[10]研究了不同含硫组成的燃油体系,考察了以离子液体为萃取剂时,脱硫时间、温度等因素对萃萃取硫的平衡速度较快,操作条件较温和.取率的影响,发现[BM I M]PF63.2 在萃取分离生物制品和生物燃料中的应用刘庆芬等[11]成功利用离子液体的双水相体系萃取了青霉素.顾彦龙等[12]采用离子液体和醇的互溶体系,实现了牛磺酸和NaS O4两种在生产中共生的固体混合物的分离.邓凡政等[13]选取了[BM I M]BF4+2NaH2P O4的双水相体系,萃取分离了食用色素苋菜红.丙酮—乙醇—丁醇发酵法是生产生物燃料的重要方法.乙醇沸点较低,多用蒸馏法除去,而丁醇多用三和丁基膦萃取除去,虽然分配系数较高,但对发酵微生物毒性较大.Faddev等[14]采用[BM I M]BF6 [OM I M]BF6作为丁醇萃取剂,发现其分配系数是三丁基膦的2-3倍,且对发酵微生物几乎没有毒性.3.3 在萃取金属离子和稀土分离中的应用未修饰的离子液体萃取水中金属离子的分配系数往往较低,通常在离子液体的阳离子中引入配位原子或加入萃取剂以提高萃取率.V isser等[15]在憎水的咪唑基六氟磷酸盐的取代基上引入不同的配位原子或配位结构,如脲、硫脲、硫醚等,合成了一类用于萃取水中含有重金属离子Cd2+、Hg2+的功能化离子液体.研究结果表明,改性后的功能化离子液体随其修饰烷基链长的增长,对金属离子的萃取分配系数呈上升趋势,其中用脲和硫脲修饰后的离子液体对Cd2+、Hg2+的分配系数分别高达360和210.V isser等[16]又报道了离子液体与冠醚混合萃取碱金属和碱土金属离子(如Cs+、Sr2+)的研究,研究发现,将冠醚DT B-18-C-6(di2 cycl ohexano-18-Cr own-6)加入到[C8M I M][PF6]中,可得到大于100的分配系数.Sheng等研究发现,以NTF2-为负离子的离子液体与冠醚混合后,从水溶液中萃取Sr(NO3)2,分配系数高达103-104数量级,但文中并未提及冠醚的种类.[17]我国的稀土资源储量世界第一.稀土分离是稀土材料发展的源头,探索新型的清洁、绿色以及高效的湿法冶金分离技术是目前稀土分离工业的重要课题之一.传统的稀土分离工业大量使用具有挥发性的煤油等有机溶剂,效率低,污染度高.陈继等[18]开发了离子液体与稀土萃取剂组成的新萃取体系,在稀土分离中利用离子液体的固定化技术,制备了一种离子液基复合材料,以固定疏水性离子液体,试验结果表明,该复合材料对Y3+和重稀土元素有较好的分离效果,经4次萃取/反萃,复合材料对Y3+的去除率仍高于78%,稳定且19可重复使用.氰特加拿大公司利用[C 8M I M ]PF 6/Cyanex923体系分离Y 3+和重稀土(HRE )时发现,加入ED 2T A 可显著改善Y 3+与其他稀土的分离系数.[19]从目前的研究结果来看,离子液体作为萃取分离剂具有良好的分离性能,有能力取代传统的有机挥发性萃取剂.但离子液体的传质和再生问题至今仍没有得到深入的研究.作为一个完整的分离流程,若想实现真正意义上的零污染,需要将萃取分离后的离子液体与目标化合物分离后再循环使用,同时将少量溶解到原料中的离子液体加以回收利用.近年来的研究发现,超临界CO 2可将非挥发性有机物从离子液体中提取,而离子液体在CO 2中并不溶解,CO 2在离子溶液中的分散过程是完全可逆的.超临界CO 2和离子液体的两相研究已成为绿色分离过程的热点领域.4 结论与展望关于离子液体的应用研究虽然取得了很多成果,展现出诱人的前景,但要大规模地取代传统有机溶剂并将其应用到工业生产中,还需解决许多实际问题.离子液体的物性数据仍很缺乏,其结构与物性间的关系及催化机理仍很模糊.量化计算/分子模拟为离子液体的物性预测提供了有力工具,但在评价其对环境的影响、生物毒理和可降解性方面缺乏实验数据和预测方法,为开发环境友好型离子液体的设计技术带来了困难.[20]离子液体在绿色化进程中面临着自身绿色化和工艺流程绿色化两大问题,即如何通过可再生资源制备性能优良的离子液体,以及如何减少或避免在反应产物分离和离子液体回收过程中常规有机溶剂的使用.[21]离子液体的研究和应用,吸收了当代化学各分支学科的最新理论和技术,具有新兴的交叉学科的特点,涉及了众多化学学科的基础科学问题.[22]总之,离子液体是在世界范围内倡导绿色化学、清洁生产、循环经济的背景下蓬勃发展起来的一类新型绿色介质.重大的科学挑战、绿色过程的迫切需求为离子液体的发展创造了历史性的机遇,离子液体的基础与应用研究将会不断地出现新的突破,特别是如果能在离子液体的大规模制备成本和循环利用问题上产生重大突破,离子液体的大规模工业应用将会迅速展开,进而形成新的绿色产业.参考文献:[1]张锁江,吕兴梅,等.离子液体———从基础研究到工业应用[M ].北京:科学出版社,2006.[2]邓友全.离子液体———性质、制备与应用[M ].北京:中国石化出版社,2006.[3]王军.离子液体的性能及应用[M ].北京:中国纺织出版社,2007.[4]刘红霞.微波法合成烷基咪唑类离子液体[J ].化学试剂,2006,28(10):581-582.[5]L év êque 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industrializati on of i onic liquids app licati on at p resent,were analyzed.Key words:Green Solvent;i onic liquids;extracti on;separati on(上接第79页)正在提高,但是我们也应注意到这个提高只是相对的提高而非绝对的提高,同时60.3的平均分绝非高分,并且由于我们的大部分学生入校基础较差,2004年、2005年考试的平均分均不超过60分,因此需要教师在教学过程中积极引导学生使用正确的学习方法,并对部分高中甚至初中的英语基础知识进行补习,进而使学生真正把英语基础打牢,具备良好的学习素养,提高学习效率。
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新 型 绿 色 萃取 剂 离子 液 体 的应 用
李 永 莲 林 凯城
( 1 . 广 东轻 工职业 技术 学 院 科 研处 , 广 东 广州 5 1 0 3 0 0 ; 2 . 揭 阳职 业技 术学 院 化 学 工程 系 , 广东 揭阳 5 2 2 0 0 0 ) 摘 要: 随着对 离子 液体研 究 的不断深 入 , 作 为 环境友 好 溶剂 , 离子 液体 以其 蒸汽压 小 、 热稳 定性和 化 学稳 定
2 . D e p a r m e n t o f C h e m i c a l E n g i n e e i r n g , J i e y a n g V o c a t i o n a l &T e c h n i c l a C o l l e g e , J i e y a n g G u a n g d o n g 5 2 2 0 0 0 , C h i n a )
Abs t r a c t: Wi t h t h e d e e p e ni ng o f t h e i o n i c l i q ui d r e s e a r c h,a s e n v i r o n me n t a l l y f r i e nd l y s o l v e n t s,i o n i c l i q u i d ha s ma d e c e r t a i n p r o g r e s s i n e x t r a c t i o n t e c hn o l o g y o wi n g t o s e v e r a l u ni q ue p r o p e r t i e s s u c h a s n e g l i g i bl e v a po r p r e s s u r e, a n d g o o d t h e r ma l a n d c h e mi c l a s t a b i l i t y c h a r a c t e r i s t i c s .T hi s p a pe r s u mma iz r e s t h e r e s e a r c h p r o g r e s s a b r o a d a n d a t h o me f r o m i o n i c l i q u i d s i n e x t r a c t i o n o f me t a l i o n s ,o r g a n i c c o mp o un d s,b i o l o g i c a l mo l e c u l e s,r a r e e a th,d r e s u l — p hu r i z a t i o n d e n i t r i f i c a t i o n a n d a pp l i c a t i o n c o mbi n e d wi t h s u p e r c r i t i c a l CO2 a n d S O o n a n d di s c u s s e s t h e p r o b l e m o f i —
第1 4 卷
第 2期
北京工业职业技 术 学院学报
J O U R N A L O F B E I J I N G P O L Y T E C H N I C C O L L E G E
№ . 2 Vo 1 . 1 4 Ap r . 2 01 5
2 0 1 5年 4月
性良好等特性 , 在萃取技术方面取得 了一定的进展。就 离子液体在萃取金属 离子、 有机物、 生物分子、 稀 土、 脱硫 脱 氮以及 与超 临界 C O 结合 应用 等 , 综 述 了国 内外 的研 究进 展 , 并探 讨 了 离子 液 体在 萃取 时存 在 的 问
题 及 其发展 前景 。
o n i c l i q u i d s i n e x t r a c t i o n a n d i t s d e v e l o p me n t pr o s pe c t .
Ke y wo r d s : i o n i c l i q u i d; e x t r a c t i o n; me t a l i o n s ; o r g a n i c c o mp o u n d ; b i o mo l e c u l e; r a r e e a t r h; d e s u l f u r i z a t i o n a n d d e n i —
关键 词 : 离子液 体 ; 萃取 ; 金 属 离子 ; 有机物; 生物分 子 ; 稀土 ; 脱硫脱 氮 ; 超 临界 C O
中图分类 号 : 06 9 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 1— 6 5 5 8 ( 2 0 1 5 ) O 2— 3 0— 0 5
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1— 6 5 5 8 . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 0 8
Ap pl i c a t i o n o f Ne w Gr e e n Ex t r a c t I o ni c Li q ui d
L I Yo n g l i a n
LI N Ka i c h e n g
( 1 . S c i e n t i i f c R e s e a r c h D e p a r t me n t , G u a n g d o n g I n d u s t r y T e c h n i c a l C o l l e g e , G u a n g z h o u G u a n g d o n g 5 1 0 3 0 0 , C h i n a ;