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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)的由離子構成的物質(zhì),稱(chēng)為室溫離子液體、室溫熔融鹽、離子液體等,尚無(wú)統一的名稱(chēng),但傾向于簡(jiǎn)稱(chēng)離子液體。

離子液體是由帶正電的離子和帶負電的離子構成,它在負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(yáng)離子之間的作用力為庫侖力,其大小與陰陽(yáng)離子的電荷數量及半徑有關(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(yáng)離子體積很大,結構松散,導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,有高的熱穩定性和化學(xué)穩定性;

(2)蒸汽壓非常小,不揮發(fā),在使用、儲藏中不會(huì )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(wèn)題;

(3)電導率高,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(guò)陰陽(yáng)離子的設計可調節其對無(wú)機物、水、物及聚合物的溶解性,并且其酸度可調至超酸;

(5)具有較大的極性可調控性,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成反應一分離耦合新體系;

(6)對大量無(wú)機和物質(zhì)都表現處良好的溶解能力,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,它被認為與超臨界C02,和雙水相一起構成三大綠色溶劑,具有廣闊的應用前景。

相關(guān)優(yōu)勢

1.離子液體無(wú)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(wèn)題;

2.離子液體對和無(wú)機物都有良好的溶解性能,可使反應在均相條件下進(jìn)行,同時(shí)可減少設備體積;

3.可操作溫度范圍寬(-40~300°C),具有良好的熱穩定性和化學(xué)穩定性,易與其它物質(zhì)分離,可以循環(huán)利用;

4.表現出Lewis、Franklin酸的酸性,且酸強度可調。

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