毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1. 离子液体研究的背景和意义

离子液体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液体状态的盐,具有不易挥发、导电性强、黏度大、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特点。它通过聚合反应、选择性烷基化和胺化反应、酰基化反应、酯化反应、化学键的重排反应、室温和常压下的催化加氢反应、烯烃的环氧化反应、电化学合成、支链脂肪酸的制备等方面得到应用，并显示出反应速率快、转化率高、反应的选择性高、催化体系可循环重复使用等优点。

离子液体在溶剂萃取、物质的分离和纯化、废旧高分子化合物的回收、燃料电池和太阳能电池、工业废气中二氧化碳的提取、地质样品的溶解、核燃料和核废料的分离与处理等方面显示出潜在的应用前景。

在目前离子液体广泛的应用和巨大的需求量的背景下，综合各种合成方法的实验条件及成本因素，传统加热法具有相对明显的优势。因此本实验主要研究1-丁基-3-甲基咪唑类离子液体的合成以及对[bmim]Cl、[bmim][BF4]、[bmim][PF6]的性质进行研究，以通过改变实验条件、优化实验方法达到提高产率、缩短反应时间的目的。

2. 离子液体的性质

离子液体有较稳定的温度范围，使得离子液体中的很多反应有良好的动力学可控性。一般地，阳离子结构的对称性越低，离子间相互作用越弱；阳离子电荷分布均匀，则其熔点越低；阴离子体积增大，也会促进熔点降低。离子液体的熔点大多在0～100℃范围内。离子液体的热稳定性分别受碳一杂键和氢键作用力的影响，在高于200℃时仍具有较好的热稳定性，含水量对其热稳定性也存在影响 。另外，离子液体的熔点具有不确定性，能够经受超冷，可能存在杂质的影响。

离子液体的阻燃性：与易挥发的有机溶剂相比，离子液体被证明有成为绿色溶剂的潜力，主要因为离子液体在环境中不易挥发且具有阻燃性，即使是高温。另外，离子液体用在热源处并不是因为它的阻燃性。

离子液体的电导性：电导率是评价离子液体能否即做溶剂又做电解液的重要性质。离子液体表现宽泛的电导率，0.1-20mS/cm，在高电导率的离子液体中，咪唑类离子液体的电导率要比铵基类高。影响离子液体电导率的因素有黏度、密度、粒子大小、阴离子电荷离域效应、聚集态及粒子运动等。

离子液体的溶解性与其他溶剂相比，内部存在相当大的库仑力，使其具有很强的极性且对多种有机、无机以及聚合材料有特殊的溶解能力。利用其良好溶解性，可将一些极性强的质子酸和Lewis 酸以及金属络合催化剂溶解，达到催化剂循环使用的目的。咪唑阳离子上的取代烷基碳链长度对亲水亲油性有较大影响。同是BF4^-阴离子，25℃时，烷基的碳数超过5时，离子液体不溶于水；低于5时，离子液体则与水互溶。