离子液体的分类、合成与应用

离子液体易于循环利用从而减少对环境的污染,作为绿色溶剂可用于分离过程、化学反应,特别是催化反应、以及电化学等方面,并已取得许多良好的实验结果。本文简要介绍离子液体的分类、合成、物理化学特性及应用。     

室温离子液体的研究进展

对室温离子液体的制备及性能的研究进展进行了评述。室温离子液体的阳离子多为有机含氮杂环阳离子，阴离子通常为体积较大的无机阴离子。室温离子液体用作溶剂，具有液态温度范围宽、溶解能力强、蒸气压低、粘度高、电化学窗口宽等特点，在有机合成、电化学、无机物溶液化学方面具有广阔的应用前景。     

纤维素在离子液体中的均相乙酰化及其选择性

在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMCl)离子液体中进行了纤维素的均相乙酰化. 酯化剂为乙酸酐和乙酰氯以及加入或不加入催化剂吡啶. 用滴定法确定了产物的取代度(DS), 根据¹³C NMR考察了产物的取代度分布. 结果表明: 酰氯酰化的反应速度比酸酐快; 吡啶能加快乙酸酐的酯化反应, 但减慢酰氯的反应; 使用乙酸酐/吡啶酯化时所得产物具有特殊的取代度分布, 即DS_C-2>> DS _C-3.     

室温离子液体中的聚合反应

综述了近年来在室温离子液体中聚合反应的研究进展,特别是在配位聚合、自由基聚合、离子聚合及共聚反应,活性自由基聚合,电化学聚合等方面的进展情况;还介绍了离子液体在高分子材料方面的应用情况,展望了离子液体在该领域的应用前景.     

高分子离子液体的研究进展

综述了高分子离子液体最新的研究进展。作为离子液体的载体材料主要有两大类 :一是无机高分子 ,离子液体中的阴离子或阳离子通过与无机高分子材料表面的基团键合形成含离子液体结构的高分子 ;二是有机高分子 ,在有机高分子上引入离子液体合成聚合物电解质 ,并介绍了其在催化、导电材料方面的应用前景     

离子液体及其在分离分析中的应用进展

室温离子液体是一类熔点在室温附近的熔融盐，以其熔点低、蒸汽压小、电化学窗口宽、酸性可调节以及良好的溶解性等特点在电化学、有机合成、催化、分离等领域应用广泛。综述了离子液体在分离分析上的应用进展。参考文献48篇。     

溶剂热后处理对石墨相氮化碳光化学固氮产氨性能的影响

In this work, graphitic carbon nitride (g-C₃N₄) with large surface area and many nitrogen vacancies was synthesized by introducing ionic liquid[Bmim]Br as a solvent into the solvothermal post-treatment. X-ray diffraction (XRD), N₂ adsorption, scanning electron microscopy (SEM), UV-Vis spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), electron paramagnetic resonance (EPR), temperature-programmed desorption of N₂ (N₂-TPD), and photoluminescence (PL) spectroscopy were used to characterize the prepared catalysts. The morphology of the as-prepared g-C₃N₄ was markedly changed from an orderless layered structure to nanoparticles with a uniform size distribution of around 30-40 nm after the introduction of[Bmim]Br, leading an increase in surface area from 8.6 to 37.9 m²·g^-1. N₂-TPD, photoluminescence spectra, and density functional theory (DFT) simulations indicated that the nitrogen vacancies not only trapped the photogenerated electrons to enhance their separation rate, but also served as active sites for the adsorption and activation of N₂ molecules. The increased surface area of the as-prepared g-C₃N₄ meant that more nitrogen vacancies were exposed on the surface, leading to a markedly promoted nitrogen photofixation ability. The possible reaction mechanism is proposed.     

新型高效 Br(o)nsted 酸性离子液体催化剂体系催化烯烃齐聚反应

烯烃齐聚是重要的化工反应之一, 是指低碳烯烃在催化剂存在下发生聚合反应, 生成一个或多个单体重复相连的化合物过程. 烯烃齐聚反应是一种碳链增长过程, 是生成线性α-烯烃的重要过程. 齐聚反应主要生成单体的二聚、三聚、四聚或五聚物等低聚体, 发生反应的单体主要是低碳烯烃如乙烯、丙烯、正丁烯和异丁烯等. 烯烃齐聚产物应用十分广泛, 可以用于合成环境友好的液体燃料、长链烷烃润滑油、表面活性剂、增塑剂、汽油柴油添加剂等重要化工产品, 同时齐聚产物本身亦是重要的化工中间体和化学试剂. 烯烃齐聚反应研究的重点内容是开发新颖高效的催化剂, 以满足不同需要, 而应用 Br(o)nsted 酸性功能化离子液体作为催化剂用于齐聚反应的报道较少.本文考察了新型高效催化剂体系 (Br(o)nsted 酸性离子液体作为主催化剂, 三辛基甲基氯化铵作为助剂) 对烯烃齐聚反应的催化性能. 合成的 Br(o)nsted 酸性离子液体通过红外光谱、紫外可见光谱、1H 核磁共振和13C 核磁共振等进行系列表征,并进一步分析其结构与酸度的关系. 结果表明, 在相同的反应条件下, Br(o)nsted 酸性离子液体[HIMBs]HSO4对烯烃齐聚反应具有最好的催化活性. 本文考察了不同离子液体、离子液体用量、不同助剂、助剂用量、反应时间、反应压力、反应温度和不同溶剂等因素对反应的影响, 得到了最佳反应条件: 催化剂体系为[HIMBs]HSO4与三辛基甲基氯化铵, [HIMBs]HSO4/异丁烯摩尔比为25%, [HIMBs]HSO4/助剂 (三辛基甲基氯化铵)摩尔比为20:1 , 140 ℃, 8 h, 反应起始压力为2.0 MPa, 无添加溶剂 (离子液体本身作催化剂和溶剂). 在最佳反应条件下对反应物进行了拓展, 并研究了催化剂体系的循环使用情况. 在最佳反应条件下, 异丁烯齐聚反应中反应物转化率为 83.21%, 三聚物选择性高达 35.80%, 二聚物选择性为52.02%, 四聚物选择性为 3.14%. 结果表明, 本文提出的催化剂体系对烯烃齐聚反应具有较好的催化性能. 同时, 催化剂体系可以通过静置分层与产物分离, 并进行循环使用. 根据以往的报道和反应产物分布, 推测了烯烃齐聚反应机理. 烯烃齐聚反应为酸催化反应, 生成碳正离子中间体进行碳链增长, 生成齐聚产物.     

功能化酸性离子液体脱除模拟油品中的非碱性氮

合成了一系列功能化酸性离子液体并用于模拟油品中非碱性氮-吲哚的脱除。结果表明,离子液体的阴离子对脱氮率有较大影响,离子液体的酸性越强,对吲哚的选择性脱除效果越好,不同阴离子的脱氮率顺序为：HSO₄^- > CF₃COO^- > H₂PO₄^- > CH₃COO^-。以（CH₃CH₂）₃N（CH₂）₃SO₃HHSO₄为例,考察了剂油比、剂水比、沉降时间、反应时间和温度对油品脱氮率的影响。结果表明,在优化的工艺路线下,（CH₃CH₂）₃N（CH₂）₃SO₃HHSO₄对油品中的吲哚脱除率可达99.12%,重复使用六次后,脱氮活性未见明显降低,具有良好的稳定性,。     

基于修饰石墨烯/纳米金复合膜固定乙酰胆碱酯酶的敌百虫传感器

结合氨基功能化离子液体修饰石墨烯(IL-GR)、纳米金(Au)等纳米材料的独特性质,以壳聚糖(CHIT)为交联剂,首先在玻碳电极表面固定IL-GR,然后吸附胶体金制得Au/IL-GR-CHIT复合膜,最后固定乙酰胆碱酯酶(AChE)制得新型有机磷检测酶传感器(AChE/Au/IL-GR-CHIT/GCE),并用于白菜样品中敌百虫农药的测定。采用透射电镜(TEM)对纳米材料进行了表征,循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)研究了传感器的电化学性质。纳米复合物不仅为保持AChE的生物活性提供了适宜的微环境,并且对传感器性能的改善显示出强大的协同效应。在优化实验条件下,抑制率(A)与敌百虫浓度的负对数在2.0×10-10~1.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为2.1×10-12mol/L。用于蔬菜中敌百虫含量的测定,回收率为97.5%~107.2%。