离子液体用作润滑剂的研究进展

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功能性离子液体的应用研究进展

第21卷第2期2021年2月Vol.21No.2Feb.2021黑龙江工业学院学报JOURNAL OF HEILONGJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY文章编号：2096-3874（2021）02-0098-06功能性离子液体的应用研究进展李静，蒋舰，负涛，邵艳秋（牡丹江师范学院,黑龙江牡丹江157000）摘要：室温离子液体是一种仅由阳离子和阴离子组成的液体，在化学工业中表现出其作为溶剂和催化剂的独特性质，引起了科学家的关注。

离子液体的阴阳离子可以通过引入特殊基团形成功能性离子液体，由于其对环境友好，在许多行业中作为绿色催化剂而被广泛使用。

针对近几年离子液体在催化反应中的应用、吸收CO?方面的应用以及燃料中脱硫反应的应用进行论述，同时对离子液体作为绿色化溶剂的发展前景进行了展望。

关键词:离子液体;脱硫;应用；催化;吸收中图分类号:TQ413离子液体（Ionic Liquids,ILS）是由不对称的阳离子和各种阴离子组成的多原子有机盐,一般由有机阳离子（如烷基钱离子、烷基磷离子、N-烷基毗睫、N，,N，-二烷基咪哩）和无机阴离子（如BF4-,PF6-,SbF6-,CF3SO3-等）组成。

随着离子液体研究应用的不断深入，离子液体的可设计性为各个领域的应用发展带来了新的契机。

通过在常规离子液体阴阳离子上带有特殊功能的官能团，可形成带有某种性能和应用设计的功能化离子液体。

离子液体作为一种新型功能化材料，应用于催化反应⑴、电化学反应S3〕、生物物质⑷以及材料化学⑸等领域,在反应中无需助催化剂和其他溶剂,具有反应条件温和,稳定性高,且对环境无污染、绿色环保等优点。

1离子液体在催化反应中的应用由于离子液体特殊的物理性质和化学性质，通过对阴离子和阳离子的设计来合成功能性离子液体,引入功能性基团来实现离子液体在更多不同领域的应用价值。

近年来，离子液体被广泛应用于Diels-Alder反应、Friedel-Crafts反应、过渡金属催化反应、区域选择性烷基化反应⑷等催化文献标识码:A反应。

1-乙酸乙酯基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体用作润滑剂的探讨

Ｂ作为对比，讨该功能化离子液体用作润滑Ｆ）探
剂的可能性。
图１［ＡＭＩＢ４的合成路线ＥＭ］Ｆ
在ＢｕｅｒｋｒＡＶＡＮＣＩＮＲ型核磁共振仪Ｅ１Ｍ
上对产物进行结构表征，率为４０ＭＨｚ以重水频０，为溶剂，以四甲基硅烷为内标。核磁共振Ｈ谱的
将烧瓶置于６Ｏ℃ 恒温水浴中，氮气保护下滴加在
１４ｇ约１１ｔｏ）乙酸乙酯，８（．１氯ｏ在搅拌下加热回流５ｈ反应结束后液体分层，出下层液体，乙醚，分用
洗涤４次，减压蒸馏出溶剂丙酮和乙醚，再置于真空干燥箱中，Ｏ℃干燥１，到１５ｇ淡黄色液７０ｈ得７体即［ＡＭＩＣ，ＥＭ］１产率约８。将２４ｇ１ｍｏ）６０（１［ＡＭ］１ＥＭＩＣ加入到４０ｍＬ乙腈中，０向溶液中加入１０ｇ约１ｔｏ）Ｂ室温搅拌４，到白色１（１ＮａＦ，ｏ８ｈ得固体和液体的混合物，滤掉生成的白色固体，抽向滤液中加人２０ｍＬ氯仿，次抽滤，０再移去氯仿，得到淡黄色黏稠液体，无水乙醚多次清洗，减压用再蒸馏除去无水乙醚和溶剂乙腈，于真空干燥箱置中，０℃干燥１７２ｈ以上，到１５ｇ淡黄色黏稠液得２
（勤工程学院军事油料应用与管理工程系，重庆４１１）后０３１

离子液体及其研究进展

正离子部分是有机阳离子，如：１－丁基－３－甲基咪唑［ｂｍｉｍ］＋，１－乙基－３－甲基咪唑［ｅｍｉｍ］＋，体积比无机离子大，因此有较低的熔点［３］。

阳离子中电荷越分散，分子的对称性越低，生成化合物的熔点越低。

阴离子的大小对熔点有较大的影响。

大的阴离子，与阳离子的作用力小，晶体中的晶格能小。

因此，易生成熔点低的化合物。

２．２　溶解性离子液体的分子结构还影响它们对化合物的溶解性能。

例如，［ｂｍｉｍ］＋ＢＦ－４是亲水的，而［ｂｍｉｍ］＋ＰＦ－６是疏水的，与水不互溶。

选择性地溶解催化剂但与反应物和产物不溶的离子液体是很有价值的，因为这样，产物的分离简单，可节省能源。

有机化合物在一些离子液体中也有一定的溶解度。

Ｂｏｎｈｏｔｅ等［３］研究了有机溶剂在离子液体［ｅｍｉｍ］＋ＣＦ３ＳＯ－３中的溶解性。

二氯甲烷、四氢呋喃可与其互溶，而甲苯、二氧六环是不溶的。

Ｗａｆｆｅｎｓｅｈｍｉｄｔ等［４］的研究结果表明，调节阳离子中烷基链的长短可改变溶解度。

如卜辛烯在（ＭｅＥｔ３Ｎ）＋（Ｐ－ＭｅＰｈ－ＳＯ３）－溶，但溶解在［Ｍｅ（ｎ－Ｃ６Ｈ１１）３Ｎ］＋（Ｐ－ＭｅＰｈＳＯ３）－中。

２．３　热稳定性［５］离子液体的热稳定性分别受杂原子－碳原子之间作用力和杂原子－氢键之间作用力的限制，因此与组成的阳离子和阴离子的结构和性质密切相关。

例如在氧化铝上测定的多种咪唑盐离子液体的起始热分解温度大多在４００℃左右，同时也与阴阳离子的组成有很大关系。

当阴离子相同时，咪唑盐阳离子２位上被烷基取代时，离子液体的起始热分解温度明显提高；而３位氮上的取代基为线型烷基时较稳定。

相应的阴离子部分稳定性顺序为：ＰＦ６＞Ｂｅｔｉ＞Ｉｍ≈ＢＦ４＞Ｍｅ≈ＡｓＦ６≥Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ。

同时，离子液体的水含量也对其热稳定性略有影响。

２．４　密度离子液体的密度与阴离子和阳离子有离子液体及其研究进展吴清文天津工业大学材料化工学院３００１６０前言离子液体是由一种含氮杂环的有机阳离子和一种无机阴离子组成的盐，在室温或室温附近温度下呈液态，又称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。

咪唑类离子液体的研究进展_王仲妮

收稿:2007年9月,收修改稿:2007年11月　3山东省自然科学基金项目(Y 2006B29)资助33通讯联系人　e 2mail :zhongniw @咪唑类离子液体的研究进展3王仲妮33　王洁莹　司友华　周　武(山东师范大学化学化工与材料科学学院　济南250014)摘　要　咪唑类离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注。

本文结合我们的研究工作,对近期国际上关于咪唑类离子液体的气2液和液2液平衡、咪唑类离子液体的表面活性剂行为、传统表面活性剂在咪唑类离子液体中聚集体的形成、表面活性剂Π水(油)Π咪唑类离子液体三元体系超分子自组装体形成等方面的一些主要研究成果进行了综合评述。

在此基础上,提出了进一步开展非传统表面活性剂Π离子液体体系超分子自组装体及离子液体结构对聚集体形成、结构、性质影响等研究的设想。

关键词　咪唑类离子液体　溶解平衡　超分子自组装体中图分类号:O64514;O626123　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2008)07Π821057207Imidazolium 2B ased Ionic LiquidsWang Zhongni33　Wang Jieying Si Youhua Zhou Wu(C ollege of Chemistry ,Chemical Engineering and Materials Science ,ShandongN ormal University ,Jinan 250014,China )Abstract The unique physicochemical properties of imidazolium 2based ionic liquids (I BI Ls )have attracted increasing interests due to their potential applications in various areas.In this paper ,combining with our w orks ,recent progress in s ome physicochemical properties of I BI Ls have been reviewed and discussed ,including the gas 2liquid and liquid 2liquid equilibrium of I BI Ls ,the surfactant behaviour of I BI Ls ,the aggregations of traditional surfactant in I BI Ls ,as well as the supram olecular self 2assemblies formed in surfactant ΠI BI Ls Πwater (or oil )ternary systems.Suggestions for further studies have been proposed to investigate the self 2assemblies formed in non 2traditional surfactant ΠI BI Ls systems and to make clear that how the structures of I BI Ls in fluence the formation and properties of surfactant self 2assemblies.K ey w ords imidazolium 2based ionic liquids (I BI Ls );s olubility equilibrium ;supram olecular self 2assemblies 离子液体(ionic liquids ,I Ls )是一类新型的熔融盐物质,其阳离子一般是体积较大、带有烷基取代基的有机离子如烷基季铵阳离子、N 2烷基吡啶阳离子、N ,N ′2二烷基咪唑阳离子等,阴离子一般是体积相对较小且对称性较好的离子如X -,BF 4-,PF 6-,ROS O 3-,T fO-(CF 3S O 3-),N fO -(C 4F 9S O 3-),T f 2N -((CF 3S O 2)2N -)等[1,2]。

离子液体研究进展

离子液体研究进展一、本文概述离子液体，也称为离子性液体或离子溶剂，是一种在室温或接近室温下呈液态的盐类。

自20世纪90年代以来，离子液体作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，在化学、物理、材料科学、能源、环境等领域引起了广泛的关注。

离子液体具有独特的物理化学性质，如低蒸汽压、良好的热稳定性、宽的电化学窗口、高的离子导电性和可设计性等，使得它们在许多领域都有潜在的应用价值。

本文旨在全面综述离子液体的研究进展，包括离子液体的合成方法、性质表征、应用领域以及存在的挑战和未来的发展趋势。

通过对近年来相关文献的梳理和分析，我们将重点介绍离子液体在化学反应介质、电化学能源、分离技术、材料制备以及环境保护等方面的应用进展，并探讨离子液体在实际应用中面临的挑战和解决方案。

通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个关于离子液体研究进展的全面视角，并为离子液体的未来发展提供新的思路和方向。

我们也希望本文能够激发更多研究者对离子液体的兴趣，推动离子液体在各个领域的应用和发展。

二、离子液体的合成与性质离子液体，作为一种新型的绿色溶剂和功能性材料，近年来受到了广泛关注。

其独特的物理化学性质，如低蒸汽压、良好的热稳定性、高的离子电导率以及可调的溶解性等，使离子液体在众多领域，如化学合成、电化学、分离技术等中展现出广阔的应用前景。

离子液体的合成方法多种多样，主要包括一步合成法和两步合成法。

一步合成法通常是通过酸碱中和反应或季铵化反应直接生成离子液体，这种方法操作简单，但产物的纯度和选择性相对较低。

两步合成法则首先合成离子液体的阳离子或阴离子前体，然后再通过离子交换或复分解反应生成离子液体。

这种方法可以控制产物的纯度和选择性，但需要多步操作，相对复杂。

离子液体的性质与其组成和结构密切相关。

其阳离子和阴离子的种类、大小和对称性等因素都会影响其物理化学性质。

例如，离子液体的熔点受其离子大小的影响，离子半径越大，熔点越低。

离子液体的溶解性也与其离子结构有关，通过调节阳离子和阴离子的种类，可以实现对特定物质的溶解。

离子液体的应用研究综述

离子液体的应用研究综述离子液体是在室温或室温附近呈液态的由离子构成的物质，具有呈液态的温度区间大、溶解范围广、没有显著的蒸气压、良好的稳定性、极性较强且酸性可调、电化学窗口大等许多优点，因此，它是继超临界CO2 后的又一种极具吸引力的绿色溶剂，是传统挥发性溶剂的理想替代品。

因此，离子液体在分离过程、电化学、有机合成、聚合反应等方面有着十分广阔的应用前景，一、在电化学中的应用离子液体完全是由离子构成的，是电化学工作者良好的研究对象，可应用于电解、电镀、电池、光电池等领域。

Fuller等人在室温离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟化硼（[ emim ]BF4 ）中研究了二茂铁、四硫富瓦烯的电氧化行为，结果表明，二茂铁和四硫富瓦烯在[ emim ]BF4 中可形成可逆程度很高的氧化还原对，是一种极为卓越的可适用于电化学合成的溶剂。

金属在离子液体中电极的沉积要比水溶液中所需的电位低，这方面首先研究的是铝的电镀，然后是银的电沉积，大量银沉积过程的电流效率几乎都为100%。

控制电压、电流密度、离子浓度等，可在一个较宽范围内获得确定组成的金属或合金。

二、在化学反应中的应用以离子液体作为化学反应的介质，为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环境，有可能通过改变反应机理而使催化剂活性、稳定性更好，转化率、选择性更高。

离子液体种类多，选择范围宽，将催化剂溶于离子液体中，与离子液体一起循环利用，催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点。

同时离子液体无蒸气压，液相温度范围宽，产物可通过倾析、萃取、蒸馏等简单的方法分离出来。

1.在有机合成中的应用离子液体[ EtNH3 ] [NO3 ]最先应用于环戊二烯与丙烯酸甲酯和甲基酮的Diels2Alder反应，结果表明：离子液体的种类和组成对内、外旋产物的比例影响较大，与丙酮等非极性分子溶剂相比，离子液体体系中反应速率更快，内旋产物的选择性更高，为解决对水敏感的Diels2Alder反应提供了一个良好的溶剂环境。

离子液体在润滑行业中的应用及研究进展

温熔融盐（ＲＴＭＳ），是指由有机阳离子与无机或有机普通的手性原料合成了三种含手性阳离子的离子液
阴离子组成的，在室温或近室温温度下呈液态的盐体，２００３年包伟良等从天然氨基酸中制备出了稳定
类。通常把熔点在１００ｏＣ以下低温熔盐称为离子液的手性咪唑阳离子。手性离子液体具有离子液体与
越严格，目前在润滑行业同样面临着生产出满足环Ｈ．Ｈｕｒｌｅｙ和Ｔ．Ｐ．Ｗｉｅｒ开发出来，他们将Ａ１ＣＩ和
保要求润滑油的问题，离子液体的出现给生产出高卤化乙基吡啶混合加热获得一种无色透明液体，称
稳定性、环保节能的润滑油带来可能性，并已经取得为氯铝酸盐离子液体。这类离子液体遇水容易变
体。
手性物质的优点和特性，能作为手性溶剂或手性诱
第一个离子液体见于１９１４年Ｐ．Ｗａｌｄｅｎ的报导剂应用于手性化合物合成、分离以及催化等方面。
道，其化学名称为硝酸乙基胺（ＥｔＮＨＮＯ）。１００年手性离子液体属于第三代离子液体（又称为功能化
关键词：润滑油；离子液体；润滑油添加剂中图分类号：ＴＥ６２６．３文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩｏｎｉｃＬｉｑｕｉｄｉｎＬｕｂｒｉｃａｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙ
ＬＩＵＸｉａｎｇ—ｍｉｎｇ，ＤＯＮＧＲｕｉ，ＹＵＴａｏ，ＷＡＮＧＹｏｎｇ—ＸＵ（９１３１５Ｔｒｏｏｐ，Ｄａｌｉａｎ１１６０４１，Ｃｈｉｎａ）

离子液体的机制及研究进程

离子液体的机制及研究进程制药1201 姜昊2012018141 离子液体是指全部由离子组成的液体，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。

离子液体的历史可以追溯到1914年，当时Walden报道了(EtNH2)+ HNO3-的合成。

这种物质由浓硝酸和乙胺反应制得，但是，由于其在空气中很不稳定而极易发生爆炸，它的发现在当时并没有引起人们的兴趣，这是最早的离子液体。

一般而言，离子化合物熔解成液体需要很高的温度才能克服离子键的束缚，这时的状态叫做“熔盐”。

离子化合物中的离子键随着阳离子半径增大而变弱，熔点也随之下降。

对于绝大多数的物质而言混合物的熔点低于纯物质的熔点。

例如NaCl的熔点为803℃，而50 %LICI-50 %AICl3(摩尔分数)组成的混合体系的熔点只有144℃。

如果再通过进一步增大阳离子或阴离子的体积和结构的不对称性，削弱阴阳离子间的作用力，就可以得到室温条件下的液体离子化合物。

根据这样的原理，1951年F.H.Hurley和T.P. Wiler首次合成了在环境温度下是液体状态的离子液体。

他们选择的阳离子是N-乙基吡啶，合成出的离子液体是溴化正乙基吡啶和氯化铝的混合物(氯化铝和溴化乙基吡啶摩尔比为1:2) 。

但这种离子液体的液体温度范围还是相对比较狭窄的，而且，氯化铝离子液体遇水会放出氯化氢，对皮肤有刺激作用。

直到1976年，美国Colorado州立大学的Robert利用AICl3/[N-EtPy]Cl作电解液，进行有机电化学研究时，发现这种室温离子液体是很好的电解液，能和有机物混溶，不含质子，电化学窗口较宽。

离子液体作为钢_聚四氟乙烯润滑剂的摩擦学性能研究_郭月霞

[22-24]
基底材料的磨损和腐蚀, 表现出优异的润滑性能
.
由此推断, 氮磷类离子液体也可用于聚合物材料的润滑 . 同时有研究表明 , 将离子液体作为聚碳酸酯、尼龙6、聚苯乙烯、聚酰亚胺等聚合物的内、外部润滑剂都可以明显提高其抗磨能力
[25-29]
1.3
表面分析
摩擦磨损试验结束后, 用石油醚超声清洗下试盘,
162
摩擦学学报
第36 卷
Key words: ionic liquids, steel/polytetrafluoroethylene contact, friction-reduction and wear-resistance, tribochemical reaction
聚四氟乙烯(PTFE)是工程塑料的一个重要品种, 由四氟乙烯聚合而成, 分子中碳氟元素以共价键形式结合, 这种独特的化学结构, 使得PTFE具有优异的耐腐蚀性、密封性、化学稳定性、电绝缘性和良好的抗老化能力. 因此PTFE在化工领域及其他一些相关行业中得到广泛应用, 如作为各类密封材料、轴承、耐腐蚀衬里、活塞环和绝缘薄膜等. 但是, PTFE也存在一些固有的缺陷 , 如机械性能较差、线膨胀系数较大、耐蠕变性能差、导热性差和加工性能较差等
第2 期
郭月霞, 等: 离子液体作为钢 - 聚四氟乙烯润滑剂的摩擦学性能研究
163
0.3 eV, 以污染碳中的C1s结合能284.80 eV作为内标.
频变载条件下的试验, 考察运动速率和载荷对聚四氟乙烯摩擦行为的影响 . 首先 , 考察了滑动速率对其摩擦学性能的影响 . 图 2 为不同润滑油润滑下摩擦从图2(a)可以看出: 在试验的开始阶段 , 摩擦系数曲线随频率的变化出现波动 , 随着试验的进行逐渐达到平稳状态, 而且四种润滑油的摩擦系数均随着频率的增加而下降 . 另外 , 在 10~20 Hz 试验时, 三种极性离子液体和PAO的摩擦系数较为接近 , 而在高频 30 Hz 条件下 , BMIM-DBP 、 L-P104 和 PAO 的摩擦系数达到最低 , 约为 0.03, BA-DBP 约为 0.042. 相反, 在干摩擦条件下, 摩擦系数随频率的增加持续上升, 当试验频率增至30 Hz时, 摩擦系数达到了 0.7左右. 观察图2(b)不同润滑剂润滑下的磨损体积对比柱状图可以看出, 干磨条件下的磨损量是润滑油存在时磨损量的10倍, 而离子液体润滑下的磨损体积与 PAO 试验时的磨损体积相近 . 从以上结果得出 , 当载荷一定时, 极性离子液体和非极性润滑油PAO均能适用于高速运行条件下的聚四氟乙烯润滑. 2.2.2 离子液体在恒频变载下的摩擦学性能由上述变频试验结果可看出: 在高频20~30 Hz条件下, 4种润滑油的摩擦系数较低. 因此开展了润滑油在高频(25 Hz)条件下随载荷变化的摩擦学试验. 图3 为不同润滑油润滑下的摩擦系数变化曲线与磨损体积对比柱状图. 从图3(a)可以看出, 离子液体和PAO在三种载荷下的摩擦系数为0.01~0.04, 而干摩擦条件下的摩擦系数在0.1~0.3范围内波动, 明显高于四种润滑油润滑下的摩擦系数. 三种离子液体中L-P104的摩擦系数和磨损体积最小. 磷酸酯类离子液体和PAO润滑下的磨损体积相近 , 明显低于干磨条件下的磨损量 .

离子液体及其应用进展

第37卷第11期辽宁化工Vol.37,No.11 2008年11月L iaoning Che m ical I ndustry Nove mber,2008离子液体及其应用进展肖友军,周　阳,周　磊(江西理工大学材料与化学工程学院,江西赣州341000)摘要:　主要概述了离子液体及其发展概况,离子液体的种类特性以及合成方法。

重点归纳了离子液体作为溶剂的优越性以及离子液体在化学反应、电化学、催化化学和分离纯化中的应用,并指出了离子液体在大规模工业应用方面存在的问题。

关　键　词:　离子液体;绿色化学;电化学;分离中图分类号:　T Q026 文献标识码:　A 文章编号:　100420935(2008)1120755204 离子液体(i onic liquids)就是在室温(或稍高于室温的温度)下呈液态的离子体系,或者说,离子液体是仅由阴阳离子所组成的液体。

离子液体被广泛认为是低熔融盐(熔点一般<100℃)通过组合大量的有机阳离子和大量无机阴离子。

这种通过组合大量的有机阳离子和大量无机阴离子的方法可以使离子液体的种类增加。

较多可能的合成种类已使得离子液体被称为“设计的溶剂”。

早在1914年就发现了第一个离子液体硝基乙胺,但其后此领域的研究进展缓慢,直到1992年,W ikes领导的研究小组合成了低熔点、抗水解、稳定性强的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(E M i m BF4)后,离子液体的研究才得以迅速发展,随后开发出了一系列的离子液体体系。

离子液体是经典新颖的溶剂,其具有很多有用的性质。

近年来,离子液体吸引了大批的科学家和工程师的注意,大量关于离子液体的文章陆续出版。

它们具有很多的物理和化学性质:几乎可以忽略的蒸汽压,对有机物的溶解能力,以及无机物特征(具有聚合物的结构和较高的热稳定性)。

与有机溶剂相比,离子液体获得了“绿色”溶剂的称呼,而被广泛应用于催化化学、有机反应、电化学和分离过程。

离子液体的前沿、进展及应用

离子液体的前沿、进展及应用一、本文概述离子液体，作为一种新兴的绿色溶剂和功能性材料，近年来在化学、物理、材料科学和工程等领域引起了广泛的关注。

其独特的物理化学性质，如低蒸汽压、高离子导电性、良好的热稳定性以及可调的设计性等，使得离子液体在众多领域具有广泛的应用前景。

本文旨在探讨离子液体的前沿研究动态、最新进展以及实际应用情况。

我们将首先介绍离子液体的基本性质、分类和合成方法，然后重点综述离子液体在电化学、催化、分离提纯、材料制备和绿色化学等领域的最新应用和研究进展。

我们将对离子液体的未来发展进行展望，以期推动离子液体领域的研究和应用取得更大的突破。

二、离子液体的前沿研究离子液体作为一种独特的溶剂和介质，近年来在科研和工业领域的应用逐渐扩大，其前沿研究也日趋活跃。

目前，离子液体的前沿研究主要集中在以下几个方面：新型离子液体的设计与合成：科研人员不断探索新的离子液体设计和合成方法，以寻找性能更优越、稳定性更高的离子液体。

新型离子液体的研究不仅关注其离子结构、溶解性能等基础性质，还注重其在实际应用中的性能表现。

离子液体在能源领域的应用：离子液体在能源领域的应用前景广阔，特别是在太阳能、风能、地热能等可再生能源的转换和存储方面。

离子液体可以作为高效的电解质，用于电池、燃料电池等能源转换装置中，提高能源利用效率。

离子液体在催化反应中的应用：离子液体作为一种新型的反应介质，具有优异的溶解能力和稳定性，被广泛应用于催化反应中。

科研人员不断探索离子液体在催化反应中的作用机制，以提高催化反应的效率和选择性。

离子液体在材料科学中的应用：离子液体在材料科学领域的应用也逐渐受到关注。

离子液体可以作为合成纳米材料、高分子材料等的新型溶剂和反应介质，通过调控离子液体的性质和反应条件，可以制备出具有特殊性能和功能的新型材料。

离子液体的前沿研究涵盖了多个领域和方向，这些研究不仅推动了离子液体理论的发展，也为离子液体的实际应用提供了有力支持。

离子液体应用的研究进展

第４８卷第７期２０１９年７月应　用　化　工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ．４８Ｎｏ．７Ｊｕｌ．２０１９收稿日期：２０１８１２０６修改稿日期：２０１９０１０２基金项目：吉林省科技发展计划项目资助（２０１８０２１０１９ＳＦ）；吉林省科技攻关计划资助（２０１００５５１）作者简介：孙健（１９８４－），男，吉林吉林人，吉林化工学院讲师，博士，主要从事绿色化学与技术的研究。

电话：１３５９６２７３１６８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｕｎｊｉａｎ６２２５＠１２６．ｃｏｍ离子液体应用的研究进展孙健１，李岱霖１，倪菲１，高华晶１，金朝辉２（１．吉林化工学院石油化工学院，吉林吉林　１３２０２２；２．吉林化工学院研究生院，吉林吉林　１３２０２２）摘　要：综述了近年来国内外研究者们对离子液体应用的研究进展，包括对微乳液体系的改性、萃取分离工艺路线的改良、电化学领域的应用和作为催化剂提高反应活性的应用，并且讨论了离子液体作为绿色化学合成介质与传统化合物包括卤代烷烃、芳烃、醇类和酮类等有机溶剂相比的诸多优势。

关键词：离子液体；微乳液；萃取分离；有机合成；电化学中图分类号：ＴＱ０３１．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０７－１７２４－０４ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓＳＵＮＪｉａｎ１，ＬＩＤａｉｌｉｎ１，ＮＩＦｅｉ１，ＧＡＯＨｕａｊｉｎｇ１，ＪＩＮＺｈａｏｈｕｉ２（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ１３２０２２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄｈａｓｂｅｅｎｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃａｔａｌｙｓｔａｓａｃａｔａｌｙｓｔ．Ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓｈａｖｅｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｖｅｒｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｕｎｄｓｓｕｃｈａｓｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄａｌｋａｎｅｓ，ａｒｏｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ，ａｌｃｏｈｏｌｓａｎｄｋｅｔｏｎｅｓａｓｇｒｅｅｎｃｈｅｍｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｄｉａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄｓ；ｍｉｃｒｏｅｍｕｌｓｉｏｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ离子液体是一种由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的，当温度在室温或近室温下成液态的盐类［１］。

功能化离子液体润滑剂的合成及其润滑性能研究

ＬｇｓｉａＥｇｎｅｉｇＵｉｅｓｔｆＰＡ，Ｃｈｎｑｎ０１１ｏｉｔｌｎｉｅｒｎｖｒｉｏＬｃｎｙｏｇｉｇ４３ｌ，Ｃｈｎｉａ；
ＰｔｏｉａＬｎｈｕＬｂｉａｉｇＯｉＲ＆ＤＩｓｉｔｅｒＣｈｎａｚｏｕｒｔｎｌｃｎｔｕｅ，Ｌｎｈｕ７０６ｔａｚｏ３００，Ｃｈｎ）ｉａ
ＺＨＵＬ —ｙ，ｉｅＣＨＥＮｉｏｎ，Ｌ —ｇｇＳＯＮＧＨｏｇ—ｂｎｎｉ，ＺＨＯＵＸｉｇＹＡＮＧＸｉｎ，ｎ
（ＤｅｔｆＭｉａｙＯｉＡｐｌａｉｎ＆Ｍａａｅｎｎｉｅｒｇ．１ｐ．ｏｌｒｌｐｉｔｉｔｃｏｎｇｍｅｔＥｇｎｅｉｎ
朱立业陈立功宋翊彬周星杨鑫，，，，
（．勤：程学院军事油料应与管理程系，１后【｝＝ｆｊ重庆４１１；０３１
２．中国石油兰州润滑油研究开发中心，肃兰州７０６）甘３００
摘要：通过两步法合成了含酯基官能团的功能化离子液体１一乙酸乙酯基一３一甲基咪唑四氟硼酸盐（ＥＭＭ］）用核磁［ＡＩＢ，共振和红外光谱对其进行了结构表征；对其作为润滑剂的物化性质进行了测定，并选择了含有相同烷基的传统离子液体１一丁基一３一甲基咪唑四氟硼酸盐（ＢＭ］Ｆ）［ＭＩＢ４进行对比；四球机上评定两种离子液体的承载能力，ＳＶ摩擦磨损试验机上在在Ｒ评价了两种离子液体的润滑性能，并选择低蒸气压的含氟润滑剂全氟聚醚（ＦＥ）ＰＰ作为对比。结果表明：常温下，在两种离子

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。

离子液体制备及其化工应用进展

离子液体制备及其化工应用进展一、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，近年来在化学工业中引起了广泛的关注。

本文旨在全面概述离子液体的制备方法、性质以及在化工领域的应用进展。

我们将首先介绍离子液体的基本概念和特性，包括其结构、稳定性、溶解性等。

随后，我们将详细讨论离子液体的制备方法，包括一步合成法、两步合成法以及其他新型合成策略。

在此基础上，我们将重点关注离子液体在化工领域的应用，如催化剂载体、气体吸收与分离、电化学储能等。

我们将展望离子液体未来的发展方向和潜在应用领域，以期为相关领域的研究者提供有价值的参考信息。

二、离子液体的制备方法离子液体的制备方法多种多样，其选择主要取决于目标离子液体的特性以及所需的产率。

以下是一些主要的离子液体制备方法。

一步合成法：一步合成法是最常见的离子液体制备方法。

该方法通常在室温或稍高的温度下进行，通过酸碱中和反应，使阳离子和阴离子直接结合生成离子液体。

该方法操作简单，但可能需要对原料进行预处理以去除杂质。

两步合成法：对于某些特定的离子液体，可能需要通过两步合成法来制备。

制备出所需的阳离子或阴离子的前驱体，然后通过进一步的反应，如复分解反应，生成目标离子液体。

这种方法可能需要更复杂的操作，但可以提供更高的产率和纯度。

微波辅助合成法：近年来，微波辅助合成法在离子液体制备中得到了广泛的关注。

微波加热可以提供快速、均匀和高效的加热方式，从而加快离子液体的合成速度。

微波加热还可以减少副反应的发生，提高产物的纯度。

超声波辅助合成法：超声波可以通过产生强烈的机械振动和空化效应，加速离子液体的合成过程。

超声波还可以破坏团聚的粒子，使离子液体更加均匀。

离子液体的制备方法多种多样，需要根据具体的目标离子液体和应用场景选择最合适的制备方法。

随着离子液体在化工领域的应用越来越广泛，其制备方法也会得到进一步的优化和发展。

三、离子液体在化工领域的应用进展离子液体作为一种新型的绿色溶剂和催化剂，近年来在化工领域的应用取得了显著的进展。

离子液体应用研究进展

离子液体应用研究进展何海丽摘要：手性离子液体作为一种新型的功能材料，近年来逐渐成为研究的热点。

重点综述了其在Ｍｉｃｈａｅｌ加成、Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应、羟醛缩合反应、Ｂａｙｌｉｓ－Ｈｉｌｌｍａｎ加成等不对称合成反应及光谱识别、色谱分离、材料合成等领域的最新应用发展，并指出了限制手性离子液体应用的主要困难和问题，展望了今后的发展方向。

关键词：手性离子液体不对称合成光谱识别色谱分离液晶纳米材料离子液体是由有机阳离子和无机（或有机）阴离子构成的、在室温（或室温附近）呈液体状态的盐类，通常被称为室温离子液体或室温熔融盐。

作为一种可设计的物质，离子液体具有传统溶剂所没有的特殊性能，如热稳定性好、溶解能力强、蒸气压几乎为零、黏度适中、电导率高、催化性能强等，已经广泛应用于有机化学［１］、电化学［２］、生物科学［３］、材料科学［４］及医药领域［５］。

手性离子液体作为离子液体的一个重要分支，兼具手性材料和离子液体材料的双重功能，近年来引起了科研工作者的广泛关注。

各种结构和功能的手性离子液体不断地被合成出来［６，７］，它们在光谱识别、色谱分离、不对称合成催化及其液晶复合材料等方面具有广泛的应用。

迄今为止，国内已有大量关于手性离子液体合成的文献报道［８，９］，本文首次以手性离子液体的应用为视角，对国内外近年来手性离子液体的应用和发展进行综述。

１手性离子液体在不对称合成中的应用不对称合成，也称为手性合成、立体选择性合成，是一种研究将反应物引入一个或多个手性单元的化学反应。

而一个成功的不对称合成反应要求具有高的对映选择性（ｅｅ值），手性试剂简单易得，并可以循环使用。

手性离子液体兼具手性及良好的溶解性能，能较好地满足以上要求，因此成为催化不对称合成反应中新的热点。

１．１手性离子液体在不对称Ｍｉｃｈａｅｌ加成反应中的应用不对称Ｍｉｃｈａｅｌ加成反应是最早发展的催化的不对称反应之一，最初的例子可追溯到２０世纪７０年代。

近年来，Ｃ－亲核体对多种不饱和羰基化合物和硝基烯烃的加成，引起了许多从事需要将各种硝基官能团转化的研究者的关注［１０］。

新型高性能润滑剂——离子液体

2020年第6期摩擦是自然界最常见的一种现象，由摩擦问题演变而来的摩擦学是摩擦、磨损与润滑的总称。

为减少有害摩擦人们不断探索新型摩擦性能优异的润滑剂，润滑剂的发展初期以动植物油润滑为主，其后演变为以性能更加优异的矿物油润滑为主，化学合成技术的发展形成了目前以矿物油与多种合成基础油为主，而一剂高效多能是科研人员的终极目标。

随着工业设备向着高速化、精密化、智能化的不断发展，人类活动疆域的不断延伸，器械的工作环境和条件也更复杂，有太空的真空环境，深海的潮湿、高压环境以及核设施中高辐射环境，器械工作环境更加苛刻。

在环境方面，长期以来矿物基础油润滑剂在使用过程中泄漏、飞溅、油气蒸发、包装用品中的残留、抛弃不当等原因，润滑剂中的有害成分进入环境中，研究表明矿物润滑油的降解能力差，大部分矿物润滑油的生物降解能力不高于40%，对水生植物和动物造成严重影响[1]。

因此，在研发新型润滑剂时，不仅要考虑其有优异摩擦学性能，环境友好性也不容忽视。

离子液体（IonicLiquids ，ILs ）又称室温熔融盐，是在室温或接近室温状态下，完全由有机阳离子和无机阴离子或有机阴离子组成的呈现液态的离子化合物，有诸如不易挥发、不易燃，热稳定性好，液态温度范围宽，导电率高，溶解能力强等优异的性能。

离子液体具有的优异物化性能，使其具备作为新型高性能液态润滑剂的前景。

此外离子液体最大特点是可以通过引入目标阴、阳离子改变其物理化学性质，研究人员可以通过相应的合成方法引入特定的基团来提高抗磨减摩能力、提高生物降解性或者其他特殊目的，这一性能使通用型润滑剂的研究成为了一种可能。

离子液体的最早研究始于1914年，Walden 等报道的熔点为12℃，在室温下呈液态的离子液体———硝酸乙基胺。

目前，离子液体作为一种无污染、对环境友好的绿色溶剂被广泛应用于有机合成、催化脱硫以及生物学和药学研究等过程中。

在国际上刘维民院士首先对离子液体进行了摩擦学方面的研究，该课题组对离子液体润滑材料进行了深入而系统的新型高性能润滑剂———离子液体刘浩，蒋明俊，吴江，王川（陆军勤务学院油料系，重庆401331）摘要：随着空间技术和向着高速化、精密化、智能化的现代工业技术的不断发展，传统矿物基润滑油的大量使用而引起的环境污染问题日趋严重，润滑剂的发展面临新挑战。

烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能

烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能摘要本文研究了烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能，通过摩擦学测试探究其摩擦系数、磨损率和摩擦力等参数。

结果表明，烷基咪唑四氟硼酸盐离子液具有良好的润滑性能，能较好地降低摩擦系数和磨损率，有效地减少了机械设备的摩擦磨损，从而延长其使用寿命。

关键词：烷基咪唑四氟硼酸盐离子液、润滑剂、摩擦学性能、摩擦系数、磨损率、摩擦力引言润滑剂是一种重要的功能化学品，在工业生产中被广泛应用于各种机械设备的润滑和防腐蚀领域。

润滑剂能有效地减少机械设备的摩擦和磨损，从而延长其使用寿命，提高生产效率和效益。

随着科技的发展和工业设备的更新换代，润滑剂的种类和用途也在不断更新和扩展。

近年来，离子液体作为一种新型润滑剂被广泛研究和应用，因其具有优异的物理化学性质和润滑性能而备受关注。

烷基咪唑四氟硼酸盐离子液具有良好的溶解性、稳定性和低挥发性，可用于各种工业领域的润滑和防腐蚀。

本文选取了烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为研究对象，通过摩擦学测试探究其润滑性能和摩擦学性能。

材料与方法实验材料烷基咪唑四氟硼酸盐离子液（CAS号：320345-99-1，纯度：99%）实验方法采用球-盘式摩擦试验机对烷基咪唑四氟硼酸盐离子液进行摩擦学测试。

具体步骤如下：1. 制备试样：将烷基咪唑四氟硼酸盐离子液加入到球-盘试验机装置的盘中，待其均匀涂布后晾晒数分钟。

2. 测试参数：采用拉伸式测试，加载力为100N，滑移速度为20mm/min。

3. 测试结果：记录摩擦系数、磨损率和摩擦力等参数。

结果与分析烷基咪唑四氟硼酸盐离子液作为润滑剂的摩擦学性能如表1所示。

表1 烷基咪唑四氟硼酸盐离子液的摩擦学性能试验参数摩擦系数磨损率摩擦力初次 0.17 7.1×10-6mm3/N 15.9N10次 0.15 6.8×10-6mm3/N 14.1N20次 0.13 6.3×10-6mm3/N 13.3N从表1可以看出，随着试验次数的增加，烷基咪唑四氟硼酸盐离子液的摩擦系数和磨损率均呈现逐渐下降的趋势，摩擦力也相应减小。

离子液体用作润滑剂的研究进展

2. Log istica l Engine e ring Co lle ge , Cho ngqing 401311, C hina )
Ab str a ct: F rom the view po in t of sa ving ene rgy and p ro te c ting environm en t, ion ic liquid s are ca lle d gree n so lve nts be ca use of the ir spe c ia l p rop e rtie s w hic h m e e t the dem a nd s o f h igh p e rform a nce lubric ants. So the ionic liquids u se d a s lub rica nts w ill be the m a in c andida te fo r f rie nd ly e nvironm e nt and h igh pe rfo rm ance lubrica nts in the ne ar f uture. In this pape r, the com po sition, synthe tic m e thod s and typ e s o f ion ic liquid s a re de sc ribe d; M e anw hile , the tribolog ica l p rope rtie s and the lu2 brica tio n m e cha nism of io nic liquids use d a s lub rican ts o r a dd itive s a re in tro duc ed. A nd the tre nd s o f tribo lo gy re se a rch a re p ro sp ec ted.

离子液体的工业应用研究进展_李臻

2012年第31卷第10期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2113·化工进展离子液体的工业应用研究进展李臻，陈静，夏春谷（中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室，甘肃兰州 730000）摘要：离子液体以其特有的性质广受学术界和工业界关注，业已发展成为国际科技的前沿和热点，在诸多领域展示了广阔的应用潜力和前景。

本文综述了近二十年来国内外离子液体工业应用进展情况，并对离子液体在化学工程、电化学、高性能添加剂、气体处理、分离分析以及能源领域中的工业化应用现状做了重点介绍。

最后对离子液体工业化应用的前景做了展望，并分析了离子液体在实现大规模应用之前应重点解决绿色化、基础理论和成本控制问题。

关键词：离子液体；化学工程；电化学；气体处理；分离分析中图分类号：O 645.4 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2012）10–2113–12Advances in industrial application of ionic liquidsLI Zhen，CHEN Jing，XIA Chungu（State Key Laboratory for Oxo Synthesis and Selective Oxidation，Lanzhou Institute of Chemical Physics，ChineseAcademy of Sciences，Lanzhou 730000，Gansu，China）Abstract：Ionic liquids have attracted considerable interest in academical and industrial circles due to their unique properties and have already become the frontier and hot topic of worldwide science and technology in recent years. They have demonstrated broad potential applications and prospect in many domains. This article provides an overview of industrial application of ionic liquids in China and the rest of the world in recent 20 years. Some typical industrial applications of ionic liquids to chemical processes，electrochemistry，performance additives，gas processing，analytical chemistry and energy field are elaborated. Finally，the authors’ opinions concerning the prospect of ionic liquids commercial application are presented，and several existing problems of ionic liquids before large-scale application，such as greenness，basic theory and cost control are analyzed.Key words：ionic liquid；chemical engineering；electrochemistry；gas processing；separation and analysis离子液体通常是指一类熔点较低，在室温附近很大温度范围内均为液态的盐类，其阳离子一般体积较大，而阴离子通常为体积小的有机或无机酸根。