離子液體的特點(diǎn)及優(yōu)勢
離子液體是指全部由離子組成的液體,如高溫下的KCI,KOH呈液體狀態(tài),此時(shí)它們是離子液體。在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的由離子構(gòu)成的物質(zhì),稱為室溫離子液體、室溫熔融鹽、離子液體等,尚無統(tǒng)一的名稱,但傾向于簡稱離子液體。
離子液體是由帶正電的離子和帶負(fù)電的離子構(gòu)成,它在負(fù)100攝氏度至200攝氏度之間均呈液體狀態(tài)。在離子化合物中,陰陽離子之間的作用力為庫侖力,其大小與陰陽離子的電荷數(shù)量及半徑有關(guān),離子半徑越大,它們之間的作用力越小,這種離子化合物的熔點(diǎn)越低。某些離子化合物的陰陽離子體積很大,結(jié)構(gòu)松散,導(dǎo)致它們之間的作用力較低,以于熔點(diǎn)接近室溫。
基本特點(diǎn)
(1)液態(tài)范圍寬,從低于或接近室溫到300攝氏度以上,有高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性;
(2)蒸汽壓非常小,不揮發(fā),在使用、儲藏中不會蒸發(fā)散失,可以循環(huán)使用,消除了揮發(fā)性化合物(VOCs,即volative organic compounds)環(huán)境污染問題;
(3)電導(dǎo)率高,電化學(xué)窗口大,可作為許多物質(zhì)電化學(xué)研究的電解液;
(4)通過陰陽離子的設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)其對無機(jī)物、水、物及聚合物的溶解性,并且其酸度可調(diào)至超酸;
(5)具有較大的極性可調(diào)控性,粘度低,密度大,可以形成二相或多相體系,適合作分離溶劑或構(gòu)成反應(yīng)一分離耦合新體系;
(6)對大量無機(jī)和物質(zhì)都表現(xiàn)處良好的溶解能力,且具有溶劑和催化劑的雙重功能,可以作為許多化學(xué)反應(yīng)溶劑或催化活性載體。由于離子液體的這些特殊性質(zhì)和表現(xiàn),它被認(rèn)為與超臨界C02,和雙水相一起構(gòu)成三大綠色溶劑,具有廣闊的應(yīng)用前景。
相關(guān)優(yōu)勢
1.離子液體無味、不燃,其蒸汽壓極低,因此可用在高真空體系中,同時(shí)可減少因揮發(fā)而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題;
2.離子液體對和無機(jī)物都有良好的溶解性能,可使反應(yīng)在均相條件下進(jìn)行,同時(shí)可減少設(shè)備體積;
3.可操作溫度范圍寬(-40~300°C),具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,易與其它物質(zhì)分離,可以循環(huán)利用;
4.表現(xiàn)出Lewis、Franklin酸的酸性,且酸強(qiáng)度可調(diào)。