室温离子液体电导率的研究
离子液体及聚离子液体的吸附分离性能研究
离子液体及其聚合物的吸附分离性能研究摘要：综述了近年来离子液体及其聚合物在吸附分离性能方面的研究进展。
离子液体是目前广泛认同的绿色分离溶剂，其性质和用途与其结构紧密联系，可以改变阴、阳离子的组合来改变离子液体的性质及用作各方面的应用。
本文综述了不同离子离子液体及其聚合物在萃取、渗透汽化方面的应用，简述了不同阴阳离子结构及不同试剂对其吸附分离性能的影响关键词：离子液体；萃取；渗透汽化；分离性能1、引言近年来，作为一类环境友好的化合物，室温离子液体的研究备受关注。
离子液体(ionic liquids)就是在室温(或稍高于室温)下呈液态的仅由离子所组成的液体，又称“室温熔融盐”(Room temperature molten Salts)，室温离子液体(Room temperature ionic liquids) 等[1]。
室温离子液体是一种由含氮杂环的有机阳离子和一种无机阴离子（表1）组成的盐，可以通过选择合适的阳离子、阴离子和配体，调变离子液体的化学、物理性能。
Table 1. A part of cation and anions for ionic liquids[2]2、离子液体2.1 离子液体的吸附性能1）紫外分光光度法测量离子液体的吸附性能通常，可采用将离子液体加入待吸附溶液并置于恒温振荡器中振荡吸附，平衡后静置，待两相完全分层后，取上清液，用紫外分光光度法测定化合物的浓度[4]。
张娟娟[5]等研究了吸附时间、固液比、样品浓度对N-甲基咪唑键合硅胶固定化离子液体( SilprMim)吸附黄酮类化合物性能的影响。
图1. 吸附效率随时间（a）、随固液比（b）和样品浓度（c）的变化曲线Fig1. Variation curve of adsorption efficiency vs time (a). solid-liquid ratio(b) and analytes concentration(c)(■) Quercetin; (▼) Luteolin; (★) Genistein;由图1a可知，随着时间的延长，SilprMim对3种化合物的吸附效率呈上升趋势，并且染料木素、木犀草素和槲皮素均在30 min内达到最大吸附效率。
离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐电导率
离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸
盐电导率
离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的电导率受多种因素影响，如温度、浓度等。
一般情况下，在常温下，其电导率约为1.49mS/cm。
此外，根据分子动力学研究，在室温下，该离子液体阴阳离子的扩散系数分别为7.61（μm^2/S）、6.01（μm^2/S），远小于一般性水溶液，这表明其粘度较大；其电导率在室温下为0.243 S/m^2，与实验测量数值较为符合。
需要注意的是，实际的电导率可能因不同的测试条件和方法而有所差异。
如需了解更详细的信息，建议你咨询相关的化学专家或查阅相关的科学文献。
离子液体的黏度与其扩散系数和电导率的新型关系方程
离子液体的黏度与其扩散系数和电导率的新型关系方程有关离子液体的黏度与其扩散系数和电导率之间的新型关系方程，结合热力学与物理化学的知识，结构如下：1. 黏度和扩散系数：由于离子液体是一种宏观多组分体系，其拥有自身的黏度和扩散系数。
在特定压力下，离子液体的黏度可以用K-G （Kirkwood-Gibbs）方程来近似表示：$K\approx \frac{1}{V_{mol}}[n_{i}\gamma_{i}(T) +\frac{1}{2}\sum_{i,j}\frac{n_{i}n_{j}\gamma_{ij}(T)}{\rho_{s}}]$其中，$V_{mol}$是每单位体积的分子容量，$n_{i}$是第i种离子的浓度，$\gamma_{i}$是第i种离子的活度，$\gamma_{ij}$是第i和j种离子之间的章动系数，$\rho_{s}$是固定微粒的浓度。
2. 黏度和电导率：离子液体同时具有黏度和电导率，它们之间有一种新的庞加莱方程，用于计算电导率：$\sigma \approx \frac{e^{2}n_{o}}{m}\sqrt {\frac{V_{mol}}{K\beta^{2}}} [\frac{q_{i}}{\taus_{i}} + \frac{1}{2}\sum_{i,j}\frac{q_{i}q_{j}\taus_{i}\taus_{j}}{\alpha_{ij}}]^{\frac{1}{2}}$其中，$e$是电子的电荷量，$n_{o}$是体系的原子数，$m$是固定的原子质量，$V_{mol}$是离子液体的分子容量，$K$是离子液体的黏度，$\beta$是扩散性能因子，$q_{i}$是离子i的电价，$\tau_{i}$是离子i的屏蔽因子，$\alpha_{ij}$是离子i和离子j之间的缩放因子。
3. 其他参数：这类离子液体的模型需要大量参数，例如一般的离子液体的Kirkwood-Gibbs（K-G）方程需要离子的活度，以及离子之间的章动系数，而庞加莱方程则要求离子的电价，屏蔽指数和缩放因子这三种重要参数的数值参考。
离子液体的研究现状及发展趋势
离子液体的研究现状及发展趋势离子液体是近年来在化学领域备受关注的一种新型溶剂，具有独特的物理化学性质和广泛的应用潜力。
本文将从离子液体的定义和特点、研究现状及发展趋势等方面进行探讨。
离子液体，简称ILs（Ionic Liquids），是指在室温下存在的、主要由离子组成的液体。
与传统溶剂相比，离子液体具有以下独特的特点：首先，离子液体具有极宽的液态温度范围，通常在室温下就能够保持液态状态，这使得离子液体在常温下就能够发挥其溶解、传导等特性。
其次，离子液体具有优异的化学和热稳定性，可以在高温和强酸碱条件下稳定存在。
此外，离子液体还具有较低的挥发性和可调控的溶解度，使其在许多化学反应和材料合成中具有广泛的应用潜力。
离子液体的研究始于上世纪20年代，但直到近年来才得到广泛关注和深入研究。
目前，离子液体的研究主要集中在以下几个方面。
离子液体的合成与设计是研究的重点之一。
由于离子液体的结构多样性和特殊性质，研究人员通过合理设计和合成新型离子液体，以满足不同领域的需求。
例如，通过改变离子的结构和取代基，可以调控离子液体的物化性质，如熔点、粘度、溶解度等，从而拓宽其应用范围。
此外，还可以通过改变阳离子和阴离子的配对方式，设计出具有特定功能的离子液体，如催化剂、电解质等。
离子液体的性质和行为是研究的重点之二。
离子液体具有多种多样的性质和行为，如离子动力学、溶解度、表面活性等。
研究人员通过实验和模拟等手段，深入探讨离子液体的微观结构和相互作用机制，从而揭示其独特的物理化学性质。
例如，离子液体的高离子电导率和低熔点使其成为优良的电解质，可用于电池、超级电容器等领域；而离子液体的低挥发性和高溶解度则使其成为理想的催化剂和溶剂。
离子液体的应用是研究的重点之三。
离子液体具有广泛的应用潜力，涉及能源、环境、化工、材料等多个领域。
例如，离子液体可以作为新型溶剂用于化学反应和催化反应中，具有高效率、高选择性和可回收利用等优点。
此外，离子液体还可以用于电化学能源转换和储存领域，如燃料电池、锂离子电池等。
离子液体的热力学和介电性质研究
离子液体的热力学和介电性质研究离子液体是指在常温常压下呈液态的离子化合物，相对于传统溶剂来说，离子液体具有一系列优良性质，如高稳定性、低挥发、低燃点、可重复使用等，因此离子液体有着广泛的应用前景。
其中，离子液体的热力学和介电性质是研究离子液体重要的方向之一。
热力学性质是指离子液体在温度、压强等条件下的稳定性和热力学行为。
离子液体的热力学性质与离子之间的相互作用有关，因此热力学性质的研究有助于深入理解离子液体的结构和相互作用规律。
热力学性质的研究可以通过测定离子液体的热力学参数来实现，如热容、热导率、热膨胀系数等。
热容是指单位质量离子液体在温度变化下吸收或释放的热量，热导率则是指单位时间内，单位厚度离子液体所传导的热量。
热膨胀系数则是指单位压强下，单位体积离子液体在温度变化下的体积变化率。
通过对这些热力学参数的测量，可以了解离子液体在温度变化下的热力学特性。
此外，离子液体的相变热也是热力学研究的重点之一，相变热与离子液体的结构和相互作用密切相关。
介电性质是指离子液体的电导率、介电常数、介电损耗等电学性质。
离子液体的电学性质与其内部离子和晶格结构密切相关，因此介电性质的研究有助于深入了解离子液体的结构和电学行为。
离子液体的电导率是指离子在电场作用下的移动速度，电导率与离子液体的离子浓度、电荷量和温度等有关。
介电常数是指离子液体在电场作用下储能的能力，介电常数与离子液体内部晶格结构和离子浓度等因素有关。
介电损耗则是指离子液体在电场作用下的能量损失，介电损耗与离子液体的分子内部动态和弛豫行为密切相关。
通过测定离子液体的这些电学性质，可以深入了解其结构和电学特性，并应用于能量存储、电化学传感器等领域。
总之，离子液体的热力学和介电性质研究有助于深入了解离子液体的结构和相互作用规律，为其应用提供了理论和实验基础。
随着相关技术的不断发展，离子液体在能源、化学、制药等领域应用的范围将会逐步扩大，因此对其热力学和介电性质的研究还有很大的发展空间和应用前景。
离子液体在化工过程中的应用研究
离子液体在化工过程中的应用研究离子液体，也被称为熔盐或液态盐，是一种特殊的液体，其特点是其熔点较低，通常在室温下就呈现液态。
由于离子液体的特殊性质，它们在化工过程中发挥着重要的作用。
本文将从四个方面介绍离子液体在化工过程中的应用研究。
首先，离子液体在催化剂领域中的应用备受关注。
传统催化剂常常受限于溶解性差、活性低和难以回收等问题。
而离子液体具有良好的溶解性和催化性能，可以作为理想的溶剂或反应介质。
离子液体可以被设计成具有高效催化活性的复合催化剂，以实现多相催化反应。
此外，离子液体还能够通过改变其组成和结构来调控催化反应的速率和选择性。
其次，离子液体在化学分离和萃取过程中的应用也是一项重要的研究方向。
由于离子液体具有较低的挥发性和可调控的物理化学性质，它们可用作萃取剂、萃取介质和分离剂，广泛应用于化工领域。
离子液体的高选择性和容易回收的特性使其成为石油提取、金属离子提取和有机合成等过程中的理想分离剂。
再次，离子液体在电化学领域中具有广泛的应用潜力。
离子液体的电导率高、稳定性好以及对电化学反应具有调控性能，使其成为电池、超级电容器、电解液和电化学传感器等器件中的理想介质。
离子液体在电化学反应中可以提供额外的溶剂效果、增强离子传输和扩大电化学窗口，从而改善电化学过程的效率和性能。
最后，离子液体还在绿色化学和环境保护中得到了广泛的应用。
由于其低挥发性和非挥发性的特点，离子液体被广泛应用于替代有机溶剂、可再生能源催化和CO2捕获等领域。
离子液体还可以通过调控其结构和性质，以实现高效能源利用和废物资源化，促进可持续发展和绿色化学的发展。
综上所述，离子液体在化工过程中具有广泛应用的潜力，从催化剂设计到化学分离、电化学和绿色化学等领域。
随着对离子液体性质和结构的进一步研究，我们可以预见离子液体将会在化工工艺中发挥更大的作用，并为实现绿色、高效和可持续的化工产业做出贡献。
离子液体在化工领域中的应用与工艺优化
离子液体在化工领域中的应用与工艺优化离子液体是一种具有特殊物理化学性质的新型溶剂，由离子构成的液体在常温下存在。
由于其独特的结构和性质，离子液体在化工领域中得到了广泛的应用，并为化工领域带来了许多新的发展机遇和挑战。
本文将重点探讨离子液体在化工领域中的应用及工艺优化问题。
一、离子液体的特性及优势离子液体是一种无机盐或有机阳离子和阴离子构成的电解液，在常温下可以存在于液态状态。
与传统有机溶剂相比，离子液体具有以下几个显著的特点：1. 良好的热稳定性：离子液体具有很高的热稳定性，可以在较高温度下进行化学反应而不发生分解。
2. 优异的电导率：离子液体中带电荷的离子可以有效传导电荷，使其在电化学领域有着广泛的应用。
3. 可调性强：离子液体的性质可以通过改变阳离子和阴离子的组成来实现调控，具有很强的可调性。
4. 低蒸气压：由于离子液体中离子之间的强烈相互作用力，使得其蒸气压很低，不易挥发。
基于以上特点，离子液体在化工领域中有着广泛的应用前景，可以用于溶剂、催化剂、分离剂等多个方面。
二、离子液体在化工领域中的应用1. 溶剂领域：由于离子液体具有优良的溶解性和可调性，因此在溶液和反应介质方面有着广泛的应用。
例如，离子液体可以替代有机溶剂用于有机合成反应中，提高反应产率和选择性。
2. 催化剂领域：离子液体可以作为良好的催化剂载体，与金属离子组成配合物，用于有机合成和氧化反应中，提高催化效率和选择性。
3. 分离剂领域：离子液体可以作为有效的萃取剂或萃取溶剂用于气体、液体或固体的分离过程中，具有高效、环保和可持续的特点。
4. 电化学领域：离子液体在电化学领域有着广泛的应用，例如用作电解质、电极材料、电容器等，具有优异的电导率和稳定性。
三、离子液体在化工生产中的工艺优化1. 工艺流程设计优化：在应用离子液体的化工生产中，需要优化工艺流程设计，减少能耗、提高产量和产品质量。
可以通过改进反应条件、优化溶剂体系等方法实现。
锂离子电池用离子液体电解质的研究
锂离子电池用离子液体电解质的研究孙珊珊;安茂忠;崔闻宇;杨培霞【摘要】合成了1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(EMI-TFSI)和1-丁基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(BMI-TFSI)两种离子液体,并分别研究了它们的各种电化学性质.结果表明,两种离子液体的电化学窗口分别为4.8 V和4.6 V,离子液体电解质的室温电导率分别为5.4 mS/cm和1.6 mS/cm.使用LiCoO2和LiFePO4作为锂离子电池正极材料,分别以EMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI、BMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI为电解质组装半电池,测试其循环性能,结果表明:LiCoO2与两种离子液体电解质的相容性较差,而采用LiFePO4正极,以EMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI为电解质组装的半电池具有较高的比容量,经过20次循环(0.1 C)几乎无衰减,比容量仍保持在120 mAh/g以上,表现出较好的循环能力.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2010(034)001【总页数】4页(P55-58)【关键词】离子液体电解质;锂离子电池;循环性能【作者】孙珊珊;安茂忠;崔闻宇;杨培霞【作者单位】哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TM911锂离子电池具有能量密度大、充放电寿命长、无污染、工作电压高等诸多优异性能而应用广泛。
然而，目前锂离子电池仍存在许多问题亟待解决，包括循环寿命、安全性能以及能量密度等，其中安全性是制约锂离子电池发展最关键的因素。
对锂离子电池电解质体系进行改进是提高锂离子电池安全性的重要途径。
离子液体是在室温及相邻温度下完全由离子组成的有机液体物质[1]，具有蒸气压低、无可燃性、热容量大等优点，在消除锂离子电池安全缺陷的应用研究中显示出良好性能，有希望彻底解决锂离子电池在高能量密度下的安全性问题[2]。
离子液体的性质及其应用研究
离子液体的性质及其应用研究一、离子液体的概述离子液体是指在室温下呈液态的盐，其由离子对组成。
离子液体因其独特的化学结构和物理性质，在化学、材料科学、生物科学、环境科学等领域有着广泛的应用。
离子液体类似于分子液体，但其具有可调控的性质，如熔点、粘度、溶解度等，同时也具有多种特殊性能，例如高电导率、热稳定性、化学惰性等。
二、离子液体的性质1. 物理性质离子液体具有极低的蒸汽压和表面张力，与普通的分子液体相比，离子液体的表面张力要低很多，这也是离子液体用作表面活性剂的原因之一。
此外，离子液体的熔点和沸点都非常低，某些离子液体的熔点比水还低，这使得它们可以在室温下呈液态。
2. 化学性质离子液体由离子对组成，它们之间的作用力非常强，常规的化学反应在离子液体中无法进行。
因此，离子液体具有较高的化学惰性，具有良好的化学稳定性，能够承受高温、高压和强酸等恶劣的化学环境，这也是离子液体在化学领域中得到广泛应用的原因之一。
3. 生物学性质离子液体具有低毒性、无臭味和不挥发等生物学性质，这使得它们能够广泛用于生物医学领域，例如制备支持膜、生物催化剂等。
三、离子液体的应用研究1. 催化剂离子液体具有高的电化学稳定性和催化活性，因此，离子液体已经成为最常用的催化剂之一。
常见的离子液体催化剂有离子液体催化剂、离子液体支持催化剂等，例如提高生物质转化效率和降低催化剂的使用量等。
2. 分离技术离子液体的低挥发性和高热稳定性使得它们成为分离技术中的优秀溶剂。
例如，离子液体可以用于萃取、液液分配等分离技术中，也能够用于金属离子和有机物分离等。
3. 储能技术离子液体作为电解质在电化学能量存储中具有潜在应用。
由于其化学和电化学稳定性，离子液体可以作为电容器、电池、超级电容器和燃料电池等。
4. 光电子器件利用离子液体的宽电化学窗口、低蒸汽压和高稳定性，制备高效、稳定和有望在太阳能电池、发光二极管和液晶显示屏等中应用的光电子器件。
5. 加工技术离子液体的独特性质使其成为一种非常有前途的加工液体，例如制备高品质的电极，利用金属离子离子液体制备高硬度的金属材料等。
离子液体在水、乙醇及其混合物中的电导率测定
第!!卷第"期#$$"年北京化工大学学报%&’()*+&,-./%/)0’)/1.(2/34&,56.7/5*+3.56)&+&04189:!!，)8:"#$$"离子液体在水、乙醇及其混合物中的电导率测定王方惠李春喜!孟洪王子镐（北京化工大学化学工程学院，北京;$$$#<）摘要：用电导率仪测定了#<=>;?@条件下多种离子液体，即;A 乙基A !A 甲基咪唑溴（［.B C B ］-D ）、;A 丁基A !A甲基咪唑溴（［-B C B ］-D ）、;A 丁基A !A 甲基咪唑氯（［-B C B ］59）、;A 丁基A !A 甲基咪唑氟硼酸盐（［-B C B ］［-,E ］）、;A 甲基A !A 甲基咪唑磷酸二甲酯（［7B C B ］［F 7G ］）、;A 乙基A !A 甲基咪唑磷酸二乙酯（［.B C B ］［F .G ］）、;A 丁基A !A 甲基咪唑磷酸二丁酯（［-B C B ］［F -G ］）以及醋酸钾（@*H ）在水、乙醇及其混合溶剂中的电导率数据。
结果表明，纯室温离子液体的电导率顺序为：［-B C B ］［-,E ］"［7B C B ］［F 7G ］"［.B C B ］［F .G ］"［-B C B ］［F -G ］，该顺序与离子液体的黏度成反比。
离子液体在水中的电导率的次序大致为［.B C B ］-D "［-B C B ］59#［-B C B ］-D "［-B C B ］［-,E ］"［7B C B ］［F 7G ］"［.B C B ］［F .G ］"［-B C B ］［F -G ］。
离子液体在水中的电导率高于在乙醇中的电导率，且电导率随浓度的增加均先升高后降低。
与醋酸钾相比，溶剂变化对离子液体电导率的影响要小得多。
室温离子液体及水溶液性质的研究
室温离子液体及水溶液性质的研究现今，室温离子液体（ILs）及其水溶液成为研究热点，因其在工业应用方面拥有良好的潜力。
由于室温离子液体及其水溶液性质的复杂性，许多相关研究已经开展。
因此，了解室温离子液体及其水溶液性质的相关研究有重要的现实意义。
研究发现，室温离子液体是由有机半导体（有机或无机）组成的复合物，具有良好的溶解性和稳定性。
它们具有优异的渗透性、低滴定性和抑制作用，可以很好地解决化工过程中的溶剂污染问题。
ILs 的水溶液性质表现出良好的溶解性和可控性，可用作化工工艺过程中的重要手段和基础。
此外，室温离子液体在环境污染控制和材料表界行业中也得到了广泛应用。
室温离子液体具有一系列优异的性质，其中包括低溶解度、气体吸附性、可控渗透性、化学稳定性、低滴定性、可逆性和可避免的溶剂污染等。
ILs的水溶液性质也有一定的优势，包括低溶气度、高溶解度、稳定、可控、对水中污染物有降解作用等。
由此可见，室温离子液体及其水溶液的研究为污染控制和材料表界行业的发展提供了重要的研究支持。
为尽可能充分了解室温离子液体及其水溶液性质，需要进行各种类型的研究。
首先，需要对室温离子液体的密度、折射率、电导率、粘度以及表面张力等性质进行测试和分析，以便对ILs的性质有一定的了解。
其次，要研究室温离子液体在水中的溶解性，可以去测试、观察不同ILs在水中体积、比重、浓度和pH值等。
最后，需要考察室温离子液体及其水溶液在不同温度和pH下的稳定性，对其进行深入的研究。
通过对室温离子液体及其水溶液性质的深入研究，不仅可以帮助更好地理解ILs的特性，还可以帮助研究人员更好地应用它们。
这些研究将能够有助于化工工程的发展，为污染控制和材料表界提供参考。
今后，在室温离子液体及其水溶液性质方面的研究应继续深入，以期取得更多进展。
综上所述，室温离子液体及其水溶液性质研究具有重要的现实意义，需要通过实验测试和分析以及长期的实践来获得更全面的了解。
未来的研究应继续深入，以发现更多的用途，实现室温离子液体及其水溶液性质的最大价值。
离子液体
离子液体——一种新型的绿色溶剂张萍，沈正荣﹡（浙江省医学科学院，浙江杭州 310013）摘要：目的综述离子液体的组成、性质、合成方法以及在溶解方面的应用。
方法查阅近年文献，进行归纳整理。
结果和结论离子液体是室温下呈液态的离子化合物，具有很多独特的性能，作为一种新型的绿色溶剂推动了绿色化学的发展。
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室温下呈液态的盐类，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[1]。
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. 离子液体的组成离子液体的阳离子主要有以下四类[2,3]：烷基季铵离子[NR x H4-x]+；烷基季膦离子[PR x H4-x]+；N-烷基取代吡啶离子[RPy]+；1,3-二烷基取代咪唑离子，或称为N,N’-二烷基取代咪唑离子，记为[RR’im]+；其中最稳定的是烷基取代的咪唑阳离子。
阴离子则可以是AlC14-、BF4-、PF4-、CF3COO-、CF3SO3-、(CF3SO2)2 N-、SbF6-等有机离子和配合物离子，有些情况下也可以是Cl-、Br-、I-、NO3-、ClO4-等简单无机离子。
超级电容器离子液体电解质的研究进展
超级电容器离子液体电解质的研究进展室温离子液体是一类由于阴、阳离子极不对称和空间阻碍，导致离子静电势较低，完全由离子组成的液态物质，简称为离子液体。
三氯化铝和卤化乙基吡啶离子液体是第一代室温离子液体；S.John等合成出电化学稳定性更好的二烷基咪唑阳离子盐后，离子液体迅速成为研究热点。
超级电容器的比能量比锂离子电池低，在保持高比功率的同时，提高比能量是急需解决的问题。
提高单体超级电容器的比能量，需要在提高工作电压的同时，提高比电容。
工作电压与电解液的分解电压有关。
目前，超级电容器的电解液主要有水系和有机系两种。
水系电解液为硫酸溶液或氢氧化钾溶液，腐蚀性较强，且制备的单体超级电容器的工作电压低(只有约1V)。
有机系电解液为四氟硼酸四乙基铵盐等电解质的有机溶液，制备的单体超级电容器的工作电压在2.5V以上；但存在有机溶剂易挥发、电导率和工作电压提高困难、有安全隐患及对环境有影响等问题。
离子液体可直接作为超级电容器的液态电解质，也可溶于有机溶剂中作为电解质盐，还可引入固体聚合物电解质，以改善相关性能。
1液态电解质离子液体的阴离子主要由二(三氟甲基磺酰)亚胺(TFSI-)、BF4-和PF6-等构成。
离子液体的阳离子主要由咪唑类、吡咯类及短链脂肪季胺盐类等有机大体积离子构成。
1.1咪唑类离子液体咪唑类离子液体的黏度低、电导率高。
自1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)后，咪唑类离子液体发展迅速。
1-丁基-3-甲基咪唑类(BMI+)离子液体由于黏度低、电导率相对较高，易合成，得到了广泛的研究。
B.Andrea等用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIPF6)和1-丁基3-丁基咪唑四氟硼酸盐(BMIBF4)作为活性炭(AC)/聚三甲基噻吩(pMeT)混合电容器的电解液。
与有机电解液(PC-EtNBF4)电容器相比，离子液体电容器在60℃时的比能量、功率密度及电流效率较高。
高黏度是离子液体走向工业化应用的主要障碍之一。
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。
离子液体性质及应用研究
离子液体性质及应用研究离子液体是一种由阳离子和阴离子组成的液体，它的出现引起了科学界的广泛关注。
相对于常规的分子液体，离子液体不仅具有较高的热稳定性和电导率，还具有较好的可溶性、极化性、可控性和可再生性等特点。
因此，离子液体在诸多领域具有广泛的应用价值。
离子液体的结构与性质离子液体的结构是由离子间的相互作用力和空间排布所决定的。
目前已知的离子液体主要由几种离子对组成，例如，咪唑阳离子、咪唑类阳离子、咪唑咪唑类阳离子等，它们与一些阴离子如六氟磷酸根离子、六氟硼酸根离子等组成。
这些离子对的组合方式不同，会导致离子液体具有不同的结构和性质。
离子液体的性质主要包括热力学性质、电化学性质和传质性质等。
其中，热力学性质与分子液体相似，离子液体的凝固点和沸点与分子量、气压和温度等因素有关。
电化学性质是离子液体颇具特点的性质之一，它与离子间的作用力和离子的运动轨迹有关。
而传质性质不仅受离子结构的影响，也受溶质分子和离子之间互相作用的影响。
离子液体的应用离子液体的应用前景非常广阔，在许多领域已经得到了广泛的应用。
下面分别介绍其中的几个方面：1. 离子液体在化学反应中的应用由于离子液体具有良好的可溶性、极性和可控性等特点，因此在化学反应中可以用作溶剂、催化剂或离子液体基催化体系的构建，并在有机合成、催化反应、电化学反应等方面得到了广泛的应用。
2. 离子液体在能源领域的应用离子液体作为电解质被应用于超级电容器、锂离子电池等绿色能源领域，以提高储能、传输和转化的效率。
同时，离子液体也可用于太阳能电池、燃料电池等高效能源转化技术中，以实现可持续能源开发利用。
3. 离子液体在生物医学领域的应用离子液体在生物医学领域应用主要是指其在药物开发、仿生医学材料合成和分析测试等方面的应用。
离子液体可以为生物大分子提供良好的溶解和反应条件，同时作为无机-有机杂化纳米材料的载体，也可以在人工心脏、人工皮肤和仿生传感器等方面发挥重要作用。
离子液体溶液的电导率研究
离子液体是指由至少一种离子和至少一种极性分子构成的液体，它具有较高的电导率和极性。
在研究离子液体溶液的电导率时，需要考虑到一些因素，如溶液的浓度、温度、pH值等。
浓度越高，电导率就越高，因为在溶液中有更多的离子可以携带电流。
温度越高，电导率也越高，因为提高温度会使离子的运动能力增强。
pH值越高，电导率也越高，因为在高pH值的环境下，溶液中的离子会更容易运动。
在研究离子液体溶液的电导率时，还可以考虑使用电导率仪来测量溶液的电导率。
电导率仪通常由电极、电解槽和显示器组成，可以通过电解槽中的溶液进行测量。
在使用电导率仪测量时，需要注意控制测量的温度和pH值，以确保测量的准确性。
另外，在研究离子液体溶液的电导率时，还可以使用分子动力学模拟来研究离子液体溶液的电导率。
分子动力学模拟是指使用计算机模拟离子液体溶液中离子的运动情况，从而研究其电导率。
通过分子动力学模拟，可以更加精细地研究离子液体溶液的电导率，并获得更加准确的结果。
室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的电导率研究
室温离子 液体 （ ｏｍ Ｔｅ ｅａｕｅＩｎｃＬｑ ｉ） 在指 Ｒ ｏ ｍｐｒｔｒ ｏ ｉ ｉ ｄ 是 ｕ
室温或室温附近温度下呈液态 的由离子组成 的物质 ， 由于具
超级数字显恒温器 ， 庆四达实验仪 器厂 ； Ｈ 重 Ｓ Ｂ—Ｉ 循环 水 Ｉ Ｉ 式 多用真空泵 ， 州长城科 工贸有限公司 。 郑
ｖ ｓｉａ ｅ ｔｄｆｅｅ ｔｔｍｐ ｒ ｔ ｒｓ ｅｔ ｔｄａ ｉ ｒｎ ｅ ｅａｕ ｅ ．Ｔｈ ｅｕｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｅ ｗｅｅ ｇ ｅ ｔｄｆｅｅ ｃ ｓａ ｎ ｉ ｅ ｅ ｔｓ ｌ ｇ ｆ ｅ ｒｓ ｌ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｒ ｒ ｒａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｍｏ ｇ ｄｆ ｒｎ ｏ— ｓ ｆ ｆ
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维普资讯
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２ ・ ６
广州化工
２ ０ 年 ３ 卷第 ５ ０６ ４ 期
室温离子液体 １ 一丁基 一 一甲基咪唑磷酸二丁酯的电导率研究术 ３
胡玉才 殷 平 魏建德２ 刘春萍 梁 涛 杨迎霞 赵 国栋 马晓飞 ， ， ， ， ， ， ，
（ １鲁东大学化学与材料科学学院， 烟台 ２４ ２ ； ６０ ５ ２山东费县ａ ｅ ｙ ｔ ｅｒ ａ ｔ ｎ ｏ ｒｂ ｔｌｈ ｓ ｈ ｔ ｔ ｔ ｙｉ ｉａｏｅ ｄｒｃｌ ｔｔ ｅｃ ｎ ｔｎ ｅ ｐ ｒ ｔｒ ｆ１ ０ ｒｐ ｒｄｂ ｈ ｅ ｃｉ ｆｔｉｕ ｙｐ ｏ ｐ ａｅｗｉｈ ｍｅｈ ｌ ｄ ｚ ｌ ｉｅｔｙ ａ ｈ ｏ ｓａ ｔｔｍ ｅａｕ ｅｏ ５ ｏ ｍ ℃ ．Ｔｈ ｏ ｄ ｃｉｉｙａ ｄ ｔ ｅｍｏａ ｏ ｄ ｃｉｉ ｆｔ ｅｉｎｃｌ ｕｄ ｉ ｃｏ ｅ ｅｃ ｎ ｕ ｔ ｔ ｎ ｈ ｌｒｃ ｎ ｕ ｔ ｔ ｏ ｈ ｉ ｑ ｉ ｎａ ｔｎ ，ｗａｅ ，ＤＭ Ｆ，ａ ｅｉ ａ ｉ ｒ ３ ｖ ｖｙ ｏ ｉ ｔｒ ｃ ｔ ｃｄ ｗｅ ｅｉ． ｃ １ 一
离子液体文章
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 acetat in DMSO、acetone and water over the entire composition range were determined respectively at 298.15 K．In addition, the electric conductivities κ have been correlated according to the empirical Casteel—Amis equation.The results showed that the conductivity of ILs initially increased and then decreased because of the effect of viscosity as the concentration of ILs increased. Moreover, solvents with higher dielectric constant could easily enhance the electric conductivity properties of ILs.Key words Diethylamineammonium acetat; ionic liquid; conductivity; viscosity引言：离子液体（ionic liquid）是在室温附近（≦100℃）成液态的由特定阳离子和阴离子构成的盐，又称室温熔融盐。
离子液体emimAc密度和电导率的实验与理论研究
液体［（ＣＨ３ＣＨ２）２ＮＨ２］［ＨＳＯ４］和［（ＣＨ３ＣＨ２）３ＮＨ］ ［ＨＳＯ４］的密度值，结果得出模型关联的平均相对偏 差分别为 ０．００３％，０．００１％［９］。
针对目前离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ密度和电导率数 据缺乏 的 现 状，通 过 实 验 测 定 离 子 液 体 ［ｅｍｉｍ］Ａｃ 的密度和电导率，并在实验数据的基础上选择合适 的模型进行 理 论 关 联，为 离 子 液 体 ［ｅｍｉｍ］Ａｃ的 进 一步研究提供了基础。
第 ４８卷第 ４期 ２０１９年 ４月
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１９
离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ密度和电导率的 实验与理论研究
何丽娟１，陈帅帅１，李松波１，刘素霞１，田宝云２
（１．内蒙古科技大学 能源与环境学院，内蒙古 包头 ０１４０１０；２．包头钢铁职业技术学院，内蒙古 包头 ０１４０１０）
Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄ［ｅｍｉｍ］Ａｃ
ＨＥＬｉｊｕａｎ１，ＣＨＥＮＳｈｕａｉｓｈｕａｉ１，ＬＩＳｏｎｇｂｏ１，ＬＩＵＳｕｘｉａ１，ＴＩＡＮＢａｏｙｕｎ２
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ； ２．ＢａｏｔｏｕＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）
摘 要：对离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ的密度和电导率进行了实验测定与理论模型关联。结果表明，离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ 的密度随温度的升高逐渐减小，当温度范围为 ２９８．１５～３３８．１５Ｋ时，［ｅｍｉｍ］Ａｃ的密度值变化范围为 １０７２～ １０２４ｋｇ／ｍ３；离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ的电导率随温度的升高逐渐增大，当温度范围为 ２９８．１５～３３８．１５Ｋ时，［ｅｍｉｍ］ Ａｃ的电导率值变化范围为 ０．３６９～０．９８３Ｓ／ｍ；通过比较离子液体［ｅｍｉｍ］Ａｃ密度及电导率的理论模型关联数据与 实验测定数据，得出 ［ｅｍｉｍ］Ａｃ密度及电导率的理论模型关联平均相对偏差和最大相对偏差分别为：０．８２％， ２．６５％和 １．４３％，２．９１％，关联结果与实验测定结果一致，故认为所选模型可用于实验数据关联。 关键词：［ｅｍｉｍ］Ａｃ；密度；电导率；实验测定；模型关联 中图分类号：ＴＱ０１３；ＴＱ０１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０４－０７９８－０３
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ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｉｏｎｓ．．Ｔｈｅ Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｄａｔａ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｏｄｅｌ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ ｂｅｔｔｅｒ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔＩｌ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ
南京邮电大学 硕士学位论文 室温离子液体电导率的研究 姓名：赵赫 申请学位级别：硕士 专业：光学 指导教师：梁忠诚
20100308
南京邮电大学硕士研究生学位论文
摘要
·：摘要
室温离子液体（Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ，ＲＴＩＬ）是完全由阴、阳离子组成，且熔
点不高于室温的新型液体，具有不挥发，不可燃，熔点低，工作温度范围宽，电导率高等
Ａ ｕｎｉｆｉｅｄ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ＷａＳ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ
ａｃｈｅｉｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｗｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｉｓ
优点，是解决目前能源危机、温室效应等全球型问题的关键材料［Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００９，８，
６２１］。近年来，ＲＴＩＬ在能源设备、光电子、微流控光器件等领域应用蓬勃开展，但是离子
液体应用最关键的物理特性之一一电导率的规律以及离子的迁移机理至今仍存在争议，未
能为人们理解。本文旨在针对以上问题进行研究分析。
ｃｈａｉｎ ｌｅｎ＃Ｌ Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，ｗｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ａｌｋｙｌ ｃｈａｉｎ ｌｅｎｇｔｈ
ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ瑚ｍｓ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ａｎｉｏｎｉｃ：印∞ｉｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．
南京邮电大学硕士研究生学位论文
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
ＡＢ ＳＴＲＡＣＴ
Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ（ＲＴＩＬｓ）ａｒｅ ｌｉｑｕｉｄｓ ｓｏｌｅｌｙ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｎｅａｒ ｏｒ ｂｅｌｏｗ ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｓｕｃｈ嬲ｎｏｎ－ｖｏｌａｔｉｌｅ。
室温离子液体
Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｕｑｕｉｄ
高温熔盐
Ｈｉｇｌｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍｏｌｔｅｎ Ｓａｌｔ
挥发性有机溶剂 Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
介质上的电润湿 Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｗｅｔｔｉｎｇ ｏｎ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ
量纲分析Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄｓ，Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｈｏｌｅ Ｔｈｅｏｒｙ
ＩＩＩ
南京邮电大学硕士研究生学位论文
缩略语
一、 简称
离子液体
Ｉｏｎｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ
空位模型，实现对室温离子液体电导率的精确估算。结果表明（１）对于常用的二十多种
离子液体，使用修正模型可将电导率平均计算误差由２７＂６降低至２％左右；（２）电导率计 算值变化规律与使用ＮＭＲ（核磁共振）实验扩散系数得出的计算值趋势相吻合； （３）离
子迁移数与己报导的的数值吻合，同时可用于解释离子液体系统中，体积较大的阳离子却
ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ａ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｌｕｅｓ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ
ｂｅｈｉｎｄ．Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｉｓ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｐｌａｙｓ ａ ｖｉｔａｌ ｒｏｌｅ ｉｎ ＲＴＩＬ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｈｅｎｃｅ，ｗｅ ｄｅｖｏｔｅ ｔｈｉｓ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ｉｎｖｅｒｓｅｌｙ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ｄｙｎａｍｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ４／３ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｍｏｌａｒ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ Ｗａｌｄｅｎ’Ｓ Ｒｕｌｅ．Ａ ｎｅｗ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｔｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｅ ｔｈｅ ｍｏｌａｒ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｋｉｎｅｔｉｃ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｉｓ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｂｙ ａｌｌ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ＯＶｅｒ ｔｈｒｅｅ ｈｕｎｄｒｅｄ ＩＬ ｄａｔａ ｓｅｔｓ，ｒａｎｇｉｎｇ ｆｒｏｍ ｒｏｏｍ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＩＬｓ ｔｏ ｈｉ曲ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｏｌｔｅｎ ｓａｌｔｓ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｕｎｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｔｈｅ ｄｉｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｃｈａｒｇｅ
ｂｅｈＶ嘲ｔｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｇｏｏｄ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ啊ｆ熬 ｆｏｕｎｄ
ｃｏｒｄｕｃｆｉｖｉｔｙ ｏｆ
１－ａｌｋｙｌ－３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ（ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ＲＴｍｓ）ｓａｌｔｓ ａｎｄ，－ｔｈ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｔｈｅ
ｍｙｌ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｏｆ ｉｔｓ
ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ａｎｄ ｍｅａＳｕｒｅｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｈａＳ ｂｅｅｎ ｒｅｄｕｃｅｄ ｆｒｏｍ—２７％ｔｏ一２％．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ Ｃａｎ ａｌｓｏ ｈｅｌｐ ｔＯ ｅｘｐｌａｉｎ ｗｈｙ ｂｕｌｋｙ ｃａｔｉｏｎｓ ｃｏｕｌｄ ｍａｎｉｆｅｓｔ ｅｖｅｎ ｈｉｇｈｅｒ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｔｈａｎ ｓｍａｌｌ ａｎｉｏｎｓ．
述电导率关系； （３）给出计算载流子迁移率和解离度计算式，提出电导率、粘度、密度 及解离度的经验模型并加以验证，给出常见离子液体的解离度和迁移率数值。
以上研究工作可作为理解离子液体导电机理、指导设计高电导率离子液体，以及开展
离子液体在光电子、微流控光器件等领域大规模应用的基础。
关键词：离子液体室温离子液体 电导率 量纲分析 空位理论
ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃａｎ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ．
Ｈ
南京邮电大学硕士研究生学位论文
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｔｈｅ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ
‘
首先概述了离子液体的特性和在光电子、微流控光学等方向的应用。探讨了基础的相
关物理化学特性，如熔点、密度和粘度等。接着以最常用的咪唑类液体为例，详细讨论了
离子液体导电规律。重点报导了电导率与阳离子取代基链长幂次方之间的线性依赖关系，
总结了阴阳离子组合、离子结构等因素对电导率的影响。
在此前面分析的基础上，提出了一种基于空位理论的电导率模型。借助从头计算方法 总结了这些常见室温离子液体的结构和电荷分布特征，提出了“牵引移动一理论用于修正
ｇｒｅａｔｅｓｔ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，Ｐ．吕，ｉｎｃｒｅａＳｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｓｔｓ ａｎｄ ｇｌｏｂａｌ ｗａｒｍｉｎｇ［Ｎａｔｕｒｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００９，８，
６２１］．Ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ、航ｔ１１ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｈａｓ ｌａｇｇｅｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ
核磁共振
Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ＩＬ ＲＴＩＬ
ＨＴＭＳ
ＶＯＣ
ＥＷＯＤ
ＤＡ． ＤＳＣ ＮＭＲ
二、离子名称 １阳离子
（１）咪唑类（Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｃａｔｉｏｎｓ）
１－Ａｌｋｙｌ一３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｌ－Ｍｅｔｈｙｌ··３··ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｌ－Ｅｔｈｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ‘ １－Ｐｒｏｐｙｌ·－３－－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｌ－Ｂｕｔｙｌ一３一ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ １－Ｈｅｘｙｌ··３·－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｉ－Ｏｃｔｙｌ··３－·ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ １－Ｄｅｃｙｌ—－３·－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ
可以拥有较高迁移数的问题。
最后，从宏观物理量和定理出发，使用量纲分析方法导出离子液体电导率的一般性关
系模型。结果具有较高的准确性和普适性，对３００多组室温、高温离子液体及二元混合离
子液体均适用。结果表明（１）离子液体的电导率与摩尔密度的４／３次方成正比，．与动力学 粘度成反比；（２）被广泛接受的Ｗａｌｄｅｎ经验公式在离子液体系统中并不能足够准确地描