离子液体的研究进展PPT课件
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《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。
离子液体简介全解ppt课件.ppt
离子液体的应用
③离子液体在毛细管电泳中的应用较多:离子液体作为毛 细管电泳分离的电解质添加剂,可以减少电渗流,增加迁移 率;离子液体作为毛细管色谱柱的键合相,能减少对样品的 吸附和电渗流,提高分离效率和峰对称性;
④离子液体还可用于毛细管胶束电动色谱,可以使被分析 样品在很短的时间内达到基线分离,灵敏度和重现性都很 好。
[文献]BonhoteP,DiasA,PapageorgiouN, etal.Hydrophobic, highly conductive ambient temperature molten salts [J] .InorgChem,1996,35:1168.
离子液体的特性
1)没有显著的蒸气压 一方面它不会成为蒸气扩散到大气中去,而造成环境污染, 因此被人们认为是一种“绿色溶剂"; 另一方面,它可以有很宽的液态范围(有的可达约300°C)。 因此,采用液体离子作为反应溶剂,人们可以在更大的温度 范围内研究和控制反应。
• 除了一些吡咯盐和胍盐密度在0.9～0.97 g/cm3范围 内,所有咪唑离子液体的密度都大于1 g/cm3,其他大 部分离子液体的密度都大致在1.1～1.6 g/cm3之间, 这意味着通常在两相应用中它们比水更重。
离子液体的物理化学性质—粘度
• 离子液体的一个很重要的性质是黏度,与传 统有机溶剂相比,离子液体的黏度通常要高 出1～3个数量级。
5)离子液体一般不可燃,大多具有较好的热稳定性和化学稳定 性;可以回收,重复使用,利于环保。
6)粘度低,热容大(相对桂油、石油醚等高沸点溶剂)。
离子液体的物理化学性质—密度
• 离子液体的密度主要由阴阳离子的类型而定,阴离 子对密度的影响更加明显。
• 通常阴离子越大,离子液体的密度越大,而有机阳离 子的体积越大,离子液体的密度越小,阳离子结构的 微小变化都可以使离子液体的密度得到精细的调 整。
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。
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。
2019年最新-离子液体的课件-精选文档
在抗静电方面的应用
将枫树和松树的表皮分别浸润或涂刷上 [bmim]BF4、[bmim]PF6、[bmim]C1、 [emim]BF4和[emim]PF6离子液体，研究 发现经离子液体处理过的木材表面电阻 和体积电阻都符合ASTM标准，且这些离 子液体都可以作为枫树和松树有效的抗 静电剂，并发现松树比枫树有更低的电 阻和更高的抗静电能力。
离子液体发展过程
*1914年 Walden 等报道了第一个在室温下呈液态的有机盐-硝酸乙基胺（ ［EtNH3］［NO3］），其熔点为12℃
* 1948年 Hurley 和Wier 开创了第一代的离子液体，即氯铝酸N－烷基吡 啶盐离子液体 ，具有较高的电导性
* 20世纪70年代 Osteryoung等对四烷基胺正离子和四氯化铝负离子的离子 液体进行应用上的系统研究
在电合成方面的应用
一、性质稳定，溶解性好，可重复使用 二、能促进反应的进行 三、目标产物的选择性好，收率高
邓友全等于室温、常压、无催化剂条件下，在 [bmim]BF4、[bpy]BF4、[bmim]PF6离子液体中电化 学活化CO2，与环氧化合物反应，合成了环状碳酸酯 。反应后通过蒸馏将离子液体从反应混合物中分离 ，离子液体重复使用5次后催化活性还未见明显降。
离子液体在电化学的应用
1、在电池技术方面的应用 2、在电合成方面的应用 3、在电镀/电沉积方面的应用 4、在电化学电容器方面的应用 5、在抗静电方面的应用 6、在传感器方面的应用 7、在毛细管电泳方面的应用
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。
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。
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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。
“室温熔盐、有机熔盐”
1、1离子液体的定义和特点
反应的图示和两相催化合成二聚烯烃工艺流程示意图
辛烯
废 碱
与之前已有的均相催化工艺相对比，在离子液体固载Ni（Ⅱ） 催化条件下，Ni（Ⅱ）和烷基铝的消耗明显大大减低，并提高了 二聚的选择性，产物和离子液体层可以通过简单的倾析而分离， 回收的离子液体催化剂溶液可以重复利用并且催化活性及选择性 没有明显的变化。
二、离子液体在催化反应中的运用
2.1离子液体/有机两相催化反应
均相催化具有反应条件温和、 催化活性高、选择性 好等诸多优点, 然而催化剂难以分离回收等问题制约了 它的工业应用。因此液液两相催化为均相反应催化剂的 回收提供了新思路。
例如：水/有机两相催化丙烯氢甲酰化合成丁醛的成功工
业应用是液液两相催化研究的一个历史性突破。
但是进一步的研究表明,水/有机两相催化受底物水 溶性的限制, 因为水溶性极小的物质会使发生在水相的 反应速率受扩散控制而明显下降。此外,水/有机两相催 化的适用范围还受到催化剂或配体对水的敏感性等因 素的制约, 这激起了人们对非水液/ 液两相体系的兴趣。
离子液体/ 有机两相催化已成为液液两相催化中最引人 注意的研究领域之一。
无机熔盐：金属阳离子和非金属阴离子组成的熔 融体。
能构成熔盐的阳离子80余种 能构成阴离子有30余种 无机熔盐达2400余种
离子液体：从理论上将可达1018种。
离子液体的特点： （1）液态范围宽（~300℃）； （2）阴阳离子间的静电引力所致极低的饱和蒸汽压； （3）对有机物，无机物和聚合物的特殊溶解性； （4）溶解性、熔点、密度、黏度以及酸性等物化性能的 可调变性； （5）较宽的电化学窗口、较大的热容性、良好的导电性、 热稳定性和优良的不可燃性和抗氧化性。
离子液体（Ionic Liquids, ILs）：指由有机阳离子和 无机阴离子或有机阴离子构成的、在室温或室温附近 （一般指低于100℃）呈液体的盐类，也称室温离子液体， 有机离子液体。目前尚无统一的名称，国内外文献大多 简称离子液体。
熔盐：通常指由无机阳离子和无机阴离子组成的熔融体。 最大特点是熔点高于100 ℃。
• 第三代室温离子液体：功能化离子液体 如：酸性和碱性功能化离子液体、手性离子液体
离子液体的应用领域： 1、有机化学反应：烷基化、胺化、酰化、酯化、重排、
聚合、室温和常温下的催化加氢、烯烃的环氧化 2、其他：溶剂萃取、物质的分离和纯化、废旧高分子
化合物的回收、燃料电池盒太阳能电池、二氧化碳 的清洁高效捕集、核燃料和核废料的分离与处理。
• 1914年，Paul Walden报道了第一个室温离子液体 硝酸乙基胺。容易爆炸。
• 第一代室温离子液体：1948年美国专利公开了用于 电镀领域的乙基吡啶氯铝酸盐离子液体。 缺点：遇水容易分解
• 第二代离子液体：以BF4-、PF6-等离子为阴离子的 离子液体的合成。 美国空军研究院Wilkes等人合成了由二烷基咪唑阳 离子和上述阴离子构成的对水合空气都稳定的室温 离子液体。
两相催化加氢反应
戊烯
戊烷
2-戊烯
TOF【转换频率TOF = 转化的底物的物质的量/ ( 催化剂 物质的量反应时间)】
由上表可知在离子液体[BMIM][SbF6]中1-戊烯加氢 的转换频率是在有机丙酮溶剂中的5倍且选择性好，
产物是副产物的六倍而在丙酮溶剂中只占了0.5倍。在
离子液体中[BMIM][PF6]的转换频率明显要比在[BMIM] [SbF6]的低，而在[BMIM][AlCl4]则更低了，因此选择 合适的阴离子是很重要的，离子液体是可以设计的。
离子液体的研究进展
• 一.离子液体简介 • 二.离子液体在催化反应过程中的运用 • 三.离子液体在分离过程中的应用 • 四.离子液体的工业化应用情况 • 五.离子液体运用过程中遇到的难题 • 六.当前和未来离子液体的研究重点
一、离子液体简介
传统化学工业
绿色化学的核心：利用化学原理从源头减少和消除工业生 产对环境的污染，为人类解决化学工业对环境的污染，实 现经济和社会可持续发展。
在这个反应中金属催化剂只损失了0.02%。
两相二聚反应
在发现氯铝酸盐离子液体能够在液液两相催化低聚反应 前，丙烯和丁烯二聚是使用Ni或Pd单相催化 。因为所有 可以和烯烃建立起液液两相的极性分子溶剂都容易使镍 活性中心失活。 Ni（Ⅱ）催化剂固定在离子液体(微酸性[BMIM]Cl-/AlCl3 -/AlEtCl2（抑制高聚物产生） (Et = ethyl))之中，作 为一种新型的催化相，二聚物在催化相的溶解度很低， 表现出很高的催化活性、选择性，且分离简便。