离子液体应用实例ppt课件
合集下载
《季铵盐离子液体》课件
反应结束后，将生成的季铵盐离子液体进行分离 和纯化，如洗涤、干燥等操作，得到纯品。
实验步骤
按照比例将醇、酸、卤代烃和催化剂加入圆底烧 瓶中，在一定温度下进行搅拌反应。反应过程中 需要监测温度和pH值，及时调整反应条件。
注意事项
在实验过程中需要注意安全问题，如避免使用过 量的卤代烃，避免长时间高温加热等。同时，需 要严格控制反应条件，如温度、pH值等，以保证 实验结果的准确性和可靠性。
酸碱性
总结词
季铵盐离子液体具有可调的酸碱性质，可以 通过改变阴离子来调节其酸碱度。
详细描述
季铵盐离子液体中的阴离子可以改变其酸碱 性质，通过引入不同的有机酸根离子，可以 调节季铵盐离子液体的酸碱度。这种可调的 酸碱性质使得季铵盐离子液体在酸碱催化反 应和酸碱传感器等领域具有广泛的应用前景 。
04
季铵盐离子液体
目录
CONTENTS
• 季铵盐离子液体的概述 • 季铵盐离子液体的合成 • 季铵盐离子液体的物理化学性质 • 季铵盐离子液体在工业上的应用 • 季铵盐离子液体的未来发展与挑战
01
CHAPTER
季铵盐离子液体的概述
季铵盐离子液体的定义
季铵盐离子液体是一种由季铵盐阳离 子和无机阴离子或有机阴离子构成的 熔融盐。
详细描述
季铵盐离子液体中的离子可以自由移动，因此其电导率较高。这种高电导率使得季铵盐离子液体在电 化学领域具有广泛的应用前景，如电池、电容器和电镀等。
热稳定性
总结词
季铵盐离子液体具有较好的热稳定性， 能够在高温下保持稳定。
VS
详细描述
季铵盐离子液体中的有机基团能够提供较 好的热稳定性，使得其在高温下不易分解 。这种较好的热稳定性使得季铵盐离子液 体在高温化学反应和高温分离技术等领域 具有潜在的应用价值。
实验步骤
按照比例将醇、酸、卤代烃和催化剂加入圆底烧 瓶中，在一定温度下进行搅拌反应。反应过程中 需要监测温度和pH值，及时调整反应条件。
注意事项
在实验过程中需要注意安全问题，如避免使用过 量的卤代烃，避免长时间高温加热等。同时，需 要严格控制反应条件，如温度、pH值等，以保证 实验结果的准确性和可靠性。
酸碱性
总结词
季铵盐离子液体具有可调的酸碱性质，可以 通过改变阴离子来调节其酸碱度。
详细描述
季铵盐离子液体中的阴离子可以改变其酸碱 性质，通过引入不同的有机酸根离子，可以 调节季铵盐离子液体的酸碱度。这种可调的 酸碱性质使得季铵盐离子液体在酸碱催化反 应和酸碱传感器等领域具有广泛的应用前景 。
04
季铵盐离子液体
目录
CONTENTS
• 季铵盐离子液体的概述 • 季铵盐离子液体的合成 • 季铵盐离子液体的物理化学性质 • 季铵盐离子液体在工业上的应用 • 季铵盐离子液体的未来发展与挑战
01
CHAPTER
季铵盐离子液体的概述
季铵盐离子液体的定义
季铵盐离子液体是一种由季铵盐阳离 子和无机阴离子或有机阴离子构成的 熔融盐。
详细描述
季铵盐离子液体中的离子可以自由移动，因此其电导率较高。这种高电导率使得季铵盐离子液体在电 化学领域具有广泛的应用前景，如电池、电容器和电镀等。
热稳定性
总结词
季铵盐离子液体具有较好的热稳定性， 能够在高温下保持稳定。
VS
详细描述
季铵盐离子液体中的有机基团能够提供较 好的热稳定性，使得其在高温下不易分解 。这种较好的热稳定性使得季铵盐离子液 体在高温化学反应和高温分离技术等领域 具有潜在的应用价值。
离子液体的功能化及其应用
1、改变反应介质：功能化离子液体可以作为反应介质，调节反应体系的酸 碱度、极性等参数，以影响反应速率和选择性。
2、稳定活性中心：某些功能化离子液体中含有的特定离子可以作为催化剂 的活性中心，通过配位作用稳定反应中间态，提高反应速率。
3、促进质子传递：功能化离子液体可以促进质子的传递，有利于反应体系 中的酸碱反应顺利进行。
4、改变反应路径：某些功能化离子液体可以改变反应路径，使得反应更加 容易进行，提高反应速率和选择性。
感谢观看
有机基团则是功能化离子液体的另一重要组成部分，它们决定了离子液体的 物理化学性质，包括熔点、沸点、黏度等。通过选择合适的有机基团，可以实现 对离子液体性质的调控，以满足不同催化反应的需求。
功能化离子液体的催化作用
功能化离子液体在催化作用方面的表现与其独特的结构和性质密切相关。作 为催化剂时，离子液体主要通过以下方式发挥催化作用：
离子液体的功能化
要使离子液体具备特定的功能，通常需要进行功能化处理。功能化过程主要 是通过在离子液体中引入特定功能的基团或元素，从而改变其原有的性质。功能 化的方法主要有两种：直接合成法和改性法。直接合成法是在合成离子液体时， 直接引入所需的官能团或元素。而改性法则是在已有的离子液体中，通过化学反 应引入新的官能团或元素。
背景
功能化离子液体在催化反应中具有重要作用，它们可以作为催化剂、溶剂或 反应介质参与化学反应，有效地提高反应速率和选择性。近年来，随着绿色化学 和可持续发展的要求日益凸显，功能化离子液体在催化领域的应用和研究也得到 了广泛的发展。
功能化离子液体的组成和结构
功能化离子液体主要由两部分组成：离子和有机基团。其中，离子是功能化 离子液体的核心部分，主要包括铵离子、季铵离子、咪唑离子等。这些离子具有 独特的结构和性质，可以与有机基团进行灵活的组合，以获得具有特定功能的离 子液体。
离子液体冶金中的应用课件
降低能耗
离子液体提取过程可在较 低温度下进行，降低能耗 和生产成本。
离子液体在金属分离和富集中的应用
金属离子分离
离子液体可于分离和富集不同 金属离子，实现高纯度金属的制
备。
简化流程
离子液体可直接用于金属离子的分 离和富集，简化传统工艺流程。
高回收率
通过离子液体萃取，可实现金属离 子的高回收率。
离子液体在金属腐蚀防护中的应用
防腐保护
离子液体可作为金属表面 的防腐涂层，有效防止金 属腐蚀。
环保友好
离子液体无毒、无害，对 环境友好，符合绿色化学 理念。
长寿命
离子液体防腐涂层具有较 长的使用寿命，降低维护 成本。
离子液体在冶金中
03
的优势与挑战
离子液体在冶金中的优势
高溶解性
离子液体具有高溶解性，能够有效地溶解金属和金属氧化物，从而简 化冶金过程。
可循环使用
离子液体具有良好的热稳定性和化学稳定性，可以在高温和氧化还原 环境中使用，且使用后可回收再利用。
提高金属回收率
离子液体能够有效地提取和分离金属，提高金属回收率，降低生产成 本。
环保友好
离子液体无毒或低毒，使用过程中不会产生有害物质，对环境友好。
离子液体在冶金中面临的挑战
成本较高 目前，离子液体的生产成本相对 较高，限制了其在冶金领域的大 规模应用。
降低成本
未来研究应致力于降低离子液 体的生产成本，提高其在冶金
领域的应用价值。
优化提取条件
进一步优化离子液体的提取条 件，提高提取效率和稳定性。
拓展应用范围
探索离子液体在冶金领域更广 泛的应用，如处理复杂矿石、 稀有金属的提取等。
加强基础研究
离子液体反应 ppt 模板
14
第二步以盐MY 或酸HY 为目标阴离子交换后可以 得到[Rmim]Y。其中，使用金属盐- Y（常用AgY 或NH4Y）时，产生AgX 沉淀或NH3、HX 气体而 容易除去；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。另外，直接将Lewis 酸（MXy）与 卤盐结合，可制备阳离子[MnXny+1]型离子液体。
21
大多数季铵氯盐离子液体的最高工作温度在150 ℃ 左右，而[ EMIM]BF4在300 ℃仍然稳定，[ EMIM] [CF3SO3 ]和[ EMIM] [ (CF3SO2) 2N]的热稳定性温度均在 400 ℃以上。可以看出，同水和大多数有机溶剂相比，离 子液体具有更宽阔的稳定液态温度范围，其应用领域也会 更广阔。
n-BuCl KPF6 或 HPF6/NaOH
Me N
N
Me N Cl
N Bu-n
Me N
N Bu-n BF6
NH2 Me
L-酒石酸 MeOH
NH2
D
CHO CHO , HCHO, NH3 △
Ph N Me D
X N
Me
N
①CH3CCl3, EtBr ② NaBF4,acetone
离子液体能够溶解有机物、无机物和聚合物等 不同物质，是很多化学反应的良溶剂。成功地使用 离子液体，需要系统地研究其溶解特性。 离子液体的溶解性与其阳离子和阴离子的特性 密切相关。阳离子对离子液体溶解性的影响可由正 辛烯在含相同甲苯磺酸根阴离子季铵盐离子液体中 的溶解性看出，随着离子液体的季铵阳离子侧链变 大，即非极性特征增加，正辛烯的溶解性随之变大。 由此可见，改变阳离子的烷基可以调整离子液体的 溶解性。 19
第二步以盐MY 或酸HY 为目标阴离子交换后可以 得到[Rmim]Y。其中，使用金属盐- Y（常用AgY 或NH4Y）时，产生AgX 沉淀或NH3、HX 气体而 容易除去；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。另外，直接将Lewis 酸（MXy）与 卤盐结合，可制备阳离子[MnXny+1]型离子液体。
21
大多数季铵氯盐离子液体的最高工作温度在150 ℃ 左右，而[ EMIM]BF4在300 ℃仍然稳定，[ EMIM] [CF3SO3 ]和[ EMIM] [ (CF3SO2) 2N]的热稳定性温度均在 400 ℃以上。可以看出，同水和大多数有机溶剂相比，离 子液体具有更宽阔的稳定液态温度范围，其应用领域也会 更广阔。
n-BuCl KPF6 或 HPF6/NaOH
Me N
N
Me N Cl
N Bu-n
Me N
N Bu-n BF6
NH2 Me
L-酒石酸 MeOH
NH2
D
CHO CHO , HCHO, NH3 △
Ph N Me D
X N
Me
N
①CH3CCl3, EtBr ② NaBF4,acetone
离子液体能够溶解有机物、无机物和聚合物等 不同物质，是很多化学反应的良溶剂。成功地使用 离子液体，需要系统地研究其溶解特性。 离子液体的溶解性与其阳离子和阴离子的特性 密切相关。阳离子对离子液体溶解性的影响可由正 辛烯在含相同甲苯磺酸根阴离子季铵盐离子液体中 的溶解性看出，随着离子液体的季铵阳离子侧链变 大，即非极性特征增加，正辛烯的溶解性随之变大。 由此可见，改变阳离子的烷基可以调整离子液体的 溶解性。 19
离子液体的研究进展PPT课件
离子液体在两相催化的示意图
原料
产物 催化剂+离子液体
两相氢甲酰化反应（羰基化） • 水/有机两相催化反应只能用于C2~C5烯烃，因更高
C烯烃在水中溶解度小而不再适用
戊烯
加氢甲酰化
戊烯
六氟磷酸
早期的研究没有找到一种配体使反应同时具有高活性、高选择性， 且催化剂完全固定在离子液体中损失少。
学术界对配体进行了系统的优化设计。如37号配体，催化 剂没有在有机相检测到，经过7次循环，催化剂活性和选择 不受影响，选择性达65
• 通过对阴、阳离子的合理组合和结构设计，在较大的 范围内调变离子液体的物理化学性质，因此离子液体 被称为“绿色设计者溶剂(Green designer solvent s)”。
1.2离子液体的分类和结构
大体上有机阳离子主要有四类： 咪唑阳离子（运用最广泛）， 吡啶离子； 季胺离子； 季磷离子（熔点较高）。
图1是几种阳离子的结构示意图。
咪唑吡啶季胺 Nhomakorabea季磷
阴离子： 无机阴离子：卤素离子Cl－、Br－、I－；
A1C14－、BF4－、PF6－； 硫酸氢根离子
有机阳离子：乙酸根、CF3COO－(三氟乙酸)、
CH3SO4－、
磺酰亚胺）
(CF3 SO2 ) 2N－（NTF2三氟
1.3离子液体的发展概况
Paul Walden (Latvian: Pauls Va ldens; 1863–1957)
绿色化学的理想：不再适用有毒、有害物质，不再产生废 物，无须处理废物。
离子液体是国际绿色化学化工的前沿和热点。
离子液体为解决开发新型绿色工艺、实现传统重 污染、高能耗工业过程的升级换代，解决全球能 源、资源、环境、材料等重大战略性问题提供了 新机遇。
离子液体应用实例
IL溶剂法 IL溶剂法 322.94 2.02 0.054 64.8 2820.1 44%
600
700
Tim e/m in
吸收容量可提高1.2-2.3倍, 再生能耗较醇胺法降低 ％,吸收 解吸速度快 设备投资小 倍 再生能耗较醇胺法降低44％ 吸收 解吸速度快,设备投资小 吸收-解吸速度快 吸收容量可提高
含硫油品 + IL
油品
IL+硫化物 硫化物
清洁油品 IL硫化物 硫化物 IL 再生 硫化物
项目特色： 项目特色：
脱硫
常温常压操作, 设备投资小、操作费用低， 常温常压操作 设备投资小、操作费用低， 无需氢源，深度脱硫 溶剂循环使用， 无需氢源，深度脱硫, 溶剂循环使用，无 废水废渣排放 技术适应性广, 可用于液化气、石脑油、 技术适应性广 可用于液化气、石脑油、 汽柴油等油品的深度脱硫
离子液体的应用实例
石油化工1: 乙二醇/碳酸酯集成技术 石油化工 乙二醇 碳酸酯集成技术
乙二醇(EG)是重要化工原料 主要用来生产优质聚酯树脂 还可用作薄膜、橡胶、醇酸树脂、 是重要化工原料, 主要用来生产优质聚酯树脂, 还可用作薄膜、橡胶、醇酸树脂、 乙二醇 是重要化工原料 增塑剂、防冻液等。我国年需求636万吨 进口 万吨, 万吨, 增塑剂、防冻液等。我国年需求 万吨 进口>400万吨 目前采用的水合法 水比高、 能耗高、 万吨 目前采用的水合法, 水比高、 能耗高、 效益差。本项目开发低能耗的催化水解新工艺。 效益差。本项目开发低能耗的催化水解新工艺。
离子液体的定义、 离子液体的定义、结构和特性
定义： 定义：
离子液体是由阴离子 和阳离子构成的， 和阳离子构成的，在室温 附近呈液态的盐类物质。 附近呈液态的盐类物质。
离子液体及其在电分析化学中的应用 郭慧君 SC12014136ppt课件
离子液体在新型碳糊电极研究方面的应用
传统碳糊电极（TCPE）通常使用石蜡作为 粘合剂。与石蜡不同，离子液体不仅可用 作粘合剂制备离子液体碳糊电极(CILE),也 可用作修饰剂制备离子液体修饰碳糊电极 （IL-CPE）。
离子液体在新型碳糊电极研究方面的应用
亲水性离子液体碳糊电极的研究
• 将亲水性离子液体与液体石蜡或其它修饰剂混合， 可以制备亲水性离子液体碳糊电极（IL-CPE)。 • Sun等制备了ILs修饰碳糊电极([EMM][BF4]),研 究了米吐尔的电化学行为并建立了其测定方法； 制备了Nafion-Mb-MWCNTs/CILE，研究了鸟嘌呤 核苷酸的直接电化学。 • Faridbod等基于丹磺酰氯衍生物、MWCNTs [BMIM] [BF4]等制备了碳糊Er(Ⅲ)传感器。 • 与TCPE相比，IL-CPE表现出更好的可逆性和更高 的灵敏度。这些研究工作，虽然拓宽了离子液体 的应用范围，但IL-CPE存在背景电流较大等缺点
• 离子液体作为电解质，具有水及其它介质所不具备的高 导电能力，有利于实验结果的测定；但它对实验结果产 生影响的原因有待于进一步研究。
离子液体作为溶剂的研究
生物大分子的电化学行为研究 • Ding等在[HEMIM][BF4]-水混合溶液中研究了Mb在石墨 电极上的直接电化学行为。 • Zanoni等采用Pt微电极研究了碱基对腺嘌呤、鸟嘌呤在 不同离子液体([N6,2,2,2][N(Tf)2], [BMIM][N(Tf)2],[Bpy][N(NC)2][P14,6,6,6][FAP])中 的电化学还原机理。 • 采用壳聚糖（Chi）-多壁碳纳米管（MWCNTs）制备的修 饰电极，实现了HRP的直接电化学和电催化。
离子液体作为溶剂的研究
与水和一般的挥发性的有机溶剂相比，离 子液体具有非挥发性或“零”蒸汽压、粘 度大、电化学窗口宽等独特的性质。因此， 在离子液体介质中，研究有机小分子和生 物大分子、金属化合物及气体等物质的电 化学具有重要意义。
离子液体简介ppt课件
学蒸汽的增强效应,可将其应用于原子荧光光谱分析,使金
属从其混合物中快速分离而不发生挥发性金属的损失,方
便地应用于痕量金属分析。
16
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
离子液体的选择
• 离子液体在电化学中的应用。离子液体已在电池 技术、电化学合成、电沉积和电抛光等领域得到 了应用。
14
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
离子液体的应用
4.离子液体在色谱分析中的应用
17
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
离子液体的选择
• 3.以光度法测定某种离子含量时,离子液体萃取分 光光度法的灵敏度与同条件下水相光度法灵敏度 相比会有较大提高。光度法的灵敏度可用标准曲 线斜率表示,则离子液体萃取分光光度法与水相光 度法灵敏度之比即为两种方法标准曲线斜率之比 (EF),这一比值可反映出萃取光度法与水相光度法 相比的优势,比值越大,说明应用的萃取方法灵敏度 越高。
严 格 执 行 突 发事件 上报制 度、校 外活动 报批制 度等相 关规章 制度。 做到及 时发现 、制止 、汇报 并处理 各类违 纪行为 或突发 事件。
离子液体
• 离子液体简介 • 离子液体的特性 • 离子液体的物理化学性质 • 离子液体的毒性 • 离子液体的应用 • 离子液体的选择 • 离子液体的举例说明 • 离子液体展望 • 参考文献
离子液体应用实例ppt课件
阴极材料
ILs 电解液
电池研发平台
11
11
电化学2: 电解/电镀Al/Mg
离子液体低温电解技术
新体系: AlCl3 -[emim]X 电解温度：100～300℃ 电流密度：5-30mA/cm2 电流效率：80％左右 电耗： 5～7kW·h·kg-1
Current / mA
8
BmimPF 6
6
BmimPF6+MgCl2
4
2
0
-2
-4
-6
5
4
3
2
1
0 -1 -2 -3 -4
Potential / V
电解铝 电解镁
离子液体电镀新工艺
采用新型电镀液和配套工艺 在不同材料上获得优良的金
属/合金镀层，改善材料性能 在较低的温度下进行，能耗
低，成本低，对基材无破坏
电解铝装置
石墨电极
Element OK Al K Fe K
技术原理
离子液体 +
原料 Al， P， HF, MO
循 环 使 用
项目特色：
旋转蒸发 干燥
常压合成，反应过程安全 避免挥发性有机溶剂的使用，环境友好 离子液体种类繁多结构独特,反应过程中
易得到新型结构的分子筛 离子液体已规模化生产且可循环使用，
体现了过程的绿色化
相关专利: 2.5
Ｔ＝１５０－１８０°C t ＝３－５ｄ
AlkaliCellulose
AlkaliCellulose
Viscose solution
Reshaping & Coagulation
CS2
工艺复杂，流程长；使用大量有毒，有害污染 ； 能耗高，溶剂回收率低
离子液体的课件ppt
在电池技术方面的应用
化学电源的开发是绿色化学中的重要课题， 高能量、长寿命、低污染已成为判别化学电源 是否可行的根本依据。离子液体的高离子电导 率、宽电势窗口、无明显蒸汽压，不挥发和电 化学稳定的独特优势使其作为电解质在锂电池 和太阳能电池的应用方面显示了诱人的前景。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
*进入21世纪 吡啶类、吡咯类、季磷类、多胺类 甚至双咪唑类阳离子等相 继被报道，极大地扩展了离子液体在反应、分离及材料等领域的应用
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
三个历史阶段
三氯化铝体系（20世纪90年代以前） 新型耐水体系（20世纪90年代） 功能化体系（21世纪）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
展望
* 根据工业需要，定向设计合成具有独特 性能的离子液体. * 完善离子液体的热力学数据、动力学数 据以及相应的热动力学模型 * 完善离子液体的物性和结构方面的参数 * 要解决有关离子液体的传质、传热规律 等关键问题
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在毛细管电泳方面的应用
毛细管电泳作为很好的电化学分离手段广泛 用于金属离子、药物、蛋白质等的分离和检测 ，但由于其硅管壁带负电荷，能够吸附正离子 和生物大分子的正电荷部分，严重影响了其分 离效果。将离子液体通过共价键键合在毛细管 表面，通过静电排斥作用减少吸附量，减少电 渗流，还可以使毛细管的电渗流逆向、迁移速 度随pH值的减少而增加，分离效率和重现性都 很好。
化学电源的开发是绿色化学中的重要课题， 高能量、长寿命、低污染已成为判别化学电源 是否可行的根本依据。离子液体的高离子电导 率、宽电势窗口、无明显蒸汽压，不挥发和电 化学稳定的独特优势使其作为电解质在锂电池 和太阳能电池的应用方面显示了诱人的前景。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
*进入21世纪 吡啶类、吡咯类、季磷类、多胺类 甚至双咪唑类阳离子等相 继被报道，极大地扩展了离子液体在反应、分离及材料等领域的应用
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
三个历史阶段
三氯化铝体系（20世纪90年代以前） 新型耐水体系（20世纪90年代） 功能化体系（21世纪）
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
展望
* 根据工业需要，定向设计合成具有独特 性能的离子液体. * 完善离子液体的热力学数据、动力学数 据以及相应的热动力学模型 * 完善离子液体的物性和结构方面的参数 * 要解决有关离子液体的传质、传热规律 等关键问题
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在毛细管电泳方面的应用
毛细管电泳作为很好的电化学分离手段广泛 用于金属离子、药物、蛋白质等的分离和检测 ，但由于其硅管壁带负电荷，能够吸附正离子 和生物大分子的正电荷部分，严重影响了其分 离效果。将离子液体通过共价键键合在毛细管 表面，通过静电排斥作用减少吸附量，减少电 渗流，还可以使毛细管的电渗流逆向、迁移速 度随pH值的减少而增加，分离效率和重现性都 很好。
离子液体对在有机合成中的应用课件
(2)对反应物料(特别是强放热或强吸热的反应物系)提供良好的传热 条件，便于热效应的移除或供给，以利于反应物系的温度控制；
(3)在反应的温度、压力和介质条件下，具有良好的力学强度和耐腐蚀
性能；
(4)能适应反应器的操作方式(间歇操作或连续操作)。
21
2023/10/6
22
2023/10/6
23
2023/10/6
(2)熔点(凝固点)、沸点、在不同温度下的蒸汽压；物料在水中的溶解 度、水在液态物料中的溶解度；物料与水是否形成共沸物，以及共沸温度
和共沸物组成等。
(3)相对密度、折光率、比热、导热系数、蒸发热、挥发性和粘度等。 (4)闪点、爆炸极限和必要的安全措施。 (5)毒性，对人体的危害性，在空气中的允许浓度，必要的防护措施以及 中毒的急救措施。 (6)物料的商品规格、各种杂质和添加剂的允许含量、价格、供应来源、 包装和贮运要求等。
2 10.7
2.14
硝酸的过量百分数＝
过量反应物
2023/10/6
四、转化率(X)
某一反应物A反应掉的量nA,R 占其投料量nA,in的百分数叫 做 反应物A的转化率XA。
XA ＝
×100％
＝ nA,in - nA,out ×100％
nA, in
2023/10/6
五、选择性(S)
某一反应物A转化为目的产物P时，化学计量系数是a/p，设A输入和输出反 应器的物质的量为nA,in和nA,out ，实际生成目的产物P的物质的量为nP ，理论 上 应消耗的A的物质的量为nP a/p。则由A生成P的选择性S为：
例：
μ＝1.54D
有机溶剂的偶极矩μ在0~5.5D之间。
极性溶剂：分子中具有永久偶极的溶剂。
(3)在反应的温度、压力和介质条件下，具有良好的力学强度和耐腐蚀
性能；
(4)能适应反应器的操作方式(间歇操作或连续操作)。
21
2023/10/6
22
2023/10/6
23
2023/10/6
(2)熔点(凝固点)、沸点、在不同温度下的蒸汽压；物料在水中的溶解 度、水在液态物料中的溶解度；物料与水是否形成共沸物，以及共沸温度
和共沸物组成等。
(3)相对密度、折光率、比热、导热系数、蒸发热、挥发性和粘度等。 (4)闪点、爆炸极限和必要的安全措施。 (5)毒性，对人体的危害性，在空气中的允许浓度，必要的防护措施以及 中毒的急救措施。 (6)物料的商品规格、各种杂质和添加剂的允许含量、价格、供应来源、 包装和贮运要求等。
2 10.7
2.14
硝酸的过量百分数＝
过量反应物
2023/10/6
四、转化率(X)
某一反应物A反应掉的量nA,R 占其投料量nA,in的百分数叫 做 反应物A的转化率XA。
XA ＝
×100％
＝ nA,in - nA,out ×100％
nA, in
2023/10/6
五、选择性(S)
某一反应物A转化为目的产物P时，化学计量系数是a/p，设A输入和输出反 应器的物质的量为nA,in和nA,out ，实际生成目的产物P的物质的量为nP ，理论 上 应消耗的A的物质的量为nP a/p。则由A生成P的选择性S为：
例：
μ＝1.54D
有机溶剂的偶极矩μ在0~5.5D之间。
极性溶剂：分子中具有永久偶极的溶剂。
离子液体ppt课件
Байду номын сангаас
整理版课件
19
致谢
❖ 本PPT是在导师的精心指导下完成的。在此对导师 辛勤的培养表示衷心的感谢和诚挚的敬意!
❖ 感谢答辩委员会！ ❖ 感谢实验室师兄师姐的帮助！
整理版课件
20
整理版课件
21
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
离子液体/金属界面结构探索及在 激光诱导纳米构筑中的应用
整理版课件
1
报告内容
一.背景介绍
二. 主要研究内容
❖离子液体的合成 ❖离子液体中 Cu的电沉积 ❖Cu沉积层的表征与催化研究 ❖激光诱导电沉积进行纳米构筑
三.工作总结
整理版课件
2
一、研究背景
室温离子液体是完全由离子组成，在室温下呈液体的有 机化合物（有机盐，室温熔盐）。
0 .2 5
0 .2 0
Time(min)
整理版课件 0.15
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
-0 .0 5
-1 0
0
10 20 30 40 50 60 70 80
T im e (m in )
50
60
70
80
14
4、激光诱导电沉积进行纳米构筑
当激光照射到电极表面，会对 界面反应产生很大的影响：
Time(min)
2.5
2.0
-0.97v
1.5
1.0
0.5
0.0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Time(min)
-0.5V ~ -0.97V 催化效果
整理版课件
整理版课件
19
致谢
❖ 本PPT是在导师的精心指导下完成的。在此对导师 辛勤的培养表示衷心的感谢和诚挚的敬意!
❖ 感谢答辩委员会！ ❖ 感谢实验室师兄师姐的帮助！
整理版课件
20
整理版课件
21
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
离子液体/金属界面结构探索及在 激光诱导纳米构筑中的应用
整理版课件
1
报告内容
一.背景介绍
二. 主要研究内容
❖离子液体的合成 ❖离子液体中 Cu的电沉积 ❖Cu沉积层的表征与催化研究 ❖激光诱导电沉积进行纳米构筑
三.工作总结
整理版课件
2
一、研究背景
室温离子液体是完全由离子组成，在室温下呈液体的有 机化合物（有机盐，室温熔盐）。
0 .2 5
0 .2 0
Time(min)
整理版课件 0.15
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
-0 .0 5
-1 0
0
10 20 30 40 50 60 70 80
T im e (m in )
50
60
70
80
14
4、激光诱导电沉积进行纳米构筑
当激光照射到电极表面，会对 界面反应产生很大的影响：
Time(min)
2.5
2.0
-0.97v
1.5
1.0
0.5
0.0
150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
Time(min)
-0.5V ~ -0.97V 催化效果
整理版课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水比高、
EG
能耗高、
(EO)
O
O
O
H2C
CH2
COO2 (EO)
C
Selec. >99%
O
H2C
CH2
(EC)
O
O
MeOH H2O
(DMC)
HMOeCOHC2OCMH2eOH+ EG
(O EG)
水解工艺
H2C
CH2
COO2 (EO)
C
Selec. >99%
H2C O CH2
(EC)
O
O
MeOH H2O
X-
Y-M+
溴代烷烃合成
废溴水
醇
废水处理系统 洗水
溴代烷烃合成 甲基咪唑
phosphonium
ammonium
pyridium
imidazolium
NaBF4
N R1
N+ BF4R2
NaHSO4
N R1
N+ HSO4R2
NaPF6 LiNTf2
R1
N+ R2
PF6-
R1
N+ NTf2R2
LiTA RCOONa
套技术，已建立连续模式装置
EG产品质量远高于国家优级品标准，并可根据
市场灵活生产EC,DMC,EG等
预计20万吨装置将新增产值14亿元/年，利税2.3 亿元/年，节能6000万元/年
10吨/年连续试验装置
相关专利共6项: 2.X；2.0
5
5
石油化工2: 基于“离子开关”的油品脱酸工艺
原油酸值的不断升高对炼制和下游加工造成了严重的安全隐患和经济损失, 油品脱酸成为炼油行 业迫切解决的一大难题。石油酸(环烷酸)也是重要的化工原料, 可广泛用于油漆催干剂、防腐剂等。 本项目采用的“离子开关”油品脱酸新技术，具有脱酸效率高、过程清洁、能耗低、投资成本低的 优势，且可回收高附件加值的环烷酸产品。
乙酸乙酯 蒸馏回收 洗
NaBF4 水溶液
真空干燥
BmimBr产 品
调节池
气浮装置
沼气 污泥
污泥池 压滤机
UASB CASS
加温池
废水 污泥
焚烧炉
BmimBF4 合成
产物分离
蒸馏回收
二氯甲烷
水洗
洗水
真空干燥 副产回收
BmimBF4产 品
多 品 种 规 模 制 备
空气
达标水
中科院过程工程研究所合 作单位——林州科能材料
(DMC)
HMOeOCHCO 2CMHe2OH+ EG
(OEG)
醇解工艺
项目特色：
C
Selec. >99%
(DMC)
O
新工艺采用C催O2化水解法，与传统的直(E接C) 水合法相
H2O
HOCH2CH2OH (EG)
比，水比从22:1降至1.2:1，能耗降低30%以上 具有自主知产权的离子液体催化剂、工艺及成
R3
R1 N+
-O
R2 R4
O CF3
R1 R3 N+ -O OC R R2 R4
NaOH C2H5NO2
RCH3PO4
R3
R1 P+
-O OC
R2
R4
R NH2
R3
R1 P+
O -O P OR
R2
R4
OH
溴水浓 缩
废渣过 滤
溴代烷烃
水
蒸
合成
洗
馏
废水
溴丁烷 BmimBr合 成 乙酸乙酯回用
溴丁烷 回用
4
石油化工1: 乙二醇/碳酸酯集成技术
乙二醇(EG)是重要化工原料, 主要用来生产优质聚酯树脂, 还可用作薄膜、橡胶、醇酸树脂、
增效塑益差剂。、H本防2C项冻O 目液CH开等2 发。低我能国耗年的需催求化6H32水6C万解吨新CH,工2进艺口。>400万吨M,e目OH前采用M的eO水CO合Me法+,
？
电镀、有机合成 有机合成、催化反应、分离工程和电化学等 手性合成、萃取分离、环境工程等 拓展了离子液体的功能和应用范围 在分离纯化及应用领域的拓展 德国BASF公司成功开发了BASIL工艺 规模化制备 瑞士开发出ILs湿度传感器，现已商品化 在能源环境材料等领域的大规模工业应用
3
离子液体的应用实例
7
7
煤化工1: CO2捕集/转化
净化气
冷却器
净化气分离器
新鲜溶剂 溶剂泵
两级解吸塔 E-17
再生冷却器 气提再生塔
再生气 再生气分离灌
变换气
闪蒸气
煮沸器 蒸汽
两段吸收塔
闪蒸灌
半贫液泵
贫液泵
冷却器
溶液换热器 补充离子液体
0.006
MEA
物质油等
相关专利共5项: ZL 2.4；2.9；......
R +
n CH3
油品相 精制后油
COO 脱酸剂
离子液体相
COOH
实验室脱酸连续装置图
6
6
石油化工3: 低温油品脱硫新技术
随着原油硫含量的不断升高和环保要求的不断提高,燃油的深度脱硫成为亟待解决的难 题，传统加氢法高温高压、能耗高、投资大, 且对油品质量有影响。本项目开发了基于离子 液体绿色介质的氧化-萃取脱硫节能新技术。
R2
R1
+
N R3
R4
F
FBF
F
R2 R1 P+ R3
R4
F
F
F
P
F
F
F
1
离子液体的合成规模
实验室 （少量）
工厂 （大规模）
NN R1
N R1
N+ X R2
R1 N
R1 N R4 R3
R2X (X = Cl, Br )
R1
X-
N+
R2
R3
R1 N+
R2 R4
X-
R1 P R4 R3
R3
R1 P+
R2 R4
纯度
2
从基础研究到广泛应用
基础
应用
第一种IL([EtNH3]NO3) 第一代ILs([Emim]AlCl4)
第二代ILs([Emim]BF4) 第三代ILs(功能化ILs）
ILs与CO2结合 ILs开关原理
ILs双水相体系 ILs具有挥发性 ILs多尺度结构及生物相容性
1914 1948 1992 1998 1999 2002 2003 2006
离子液体的定义、结构和特性
定义：
离子液体是由阴离子 和阳离子构成的，在室温 附近呈液态的盐类物质。
特性：
“零”蒸气压 低熔点，-70 ℃ 宽液程，-70－300 ℃ 电导率高, 1 mS/cm 电化学窗口宽, 4 V 良好的溶解能力 /化学稳定性 结构-性质的可设计性
结构：
N N+ R
+
N
R
Cl
Br
含硫油品 + IL
油品
IL+硫化物
项目特色：
IL 脱硫
常温常压操作, 设备投资小、操作费用低， 无需氢源，深度脱硫, 溶剂循环使用，无 废水废渣排放
技术适应性广, 可用于液化气、石脑油、 汽柴油等油品的深度脱硫
清洁油品 IL硫化物 再生
硫化物
相关专利: 2.2；2.9
多级连续油品脱硫装置
脱酸效果
技术原理
项目特色：
高酸值润滑油
COOH R
+
R H3C
+ n CH3
脱酸剂
H3C
回收 R
脱酸效率高, 操作费用低, 设备投资小, 零排放 形成离子化合物易分层,油品不乳化,损失小 脱酸剂可循环使用, 环烷酸可回收 完成25万吨/年润滑油脱酸装置设计，预计新
增产值约7500万元/年, 新增利税约400万元/年 油品适应性广, 可扩展至润滑油、汽柴油、生