离子液及体的课件.pptVIP

离子液体 离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。 按酸碱性不同可分： 酸性离子液体 中性离子液体 碱性离子液体 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） 离子液体发展 离子液体的运用 离子液体在电化学的应用 在化学反应中的应用 离子液体在分离中的应用 气体吸附的应用 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。 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。 在电镀/电沉积方面的应用 对电沉积而言, 离子液体兼备了高温熔盐和水溶液的优点: 具有较宽的电化学窗口, 在室温下即可得到在高温熔盐中电沉积才能得到的金属和合金, 但没有高温熔盐那样的强腐蚀性;同时, 在离子液体中还可电沉积得到大多数能在水溶液中得到的金属, 但没有副反应, 因而得到的金属质量更好。研究人员已对铜、锌、铁、镉、金、银钯等金属和半导体元素的沉积进行了研究。 在电化学电容器方面的应用 电化学电容器不依赖化学反应，而是利用电极/电解质界面的双电层快速充放电原理，用比表面高的多孔电极能贮存较多的电能，它主要用浸渍导电聚合物的各种类型的碳材料和金属氧化物作F/g电极材料，用水溶液、非水溶液和固体聚合物作电介质。非水溶液在电容器中的使用是广为人知的，它能得到宽的电化学窗口，从而增加电容器的能量密度。以中性的离子液体作电介质的双层电容器已见报道，离子液体采用EMIC/AlCl3中性溶液，电极选用高比表面的碳材料，电压大于3V，电容值1.7F(或1.3/g)，能量密度约1.8Wh/kg。 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。 在传感器方面的应用 瑞士一公司利用离子液体吸水后电导增加的原理，开发了一种空气湿度传感器，这种基于离子液体为敏感单元的湿度传感器与已有的基于聚合物膜为敏感单元的湿度传感器相比，具有更快的响应时间和更强的抗干扰能力。 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。 离子液体的合成 　按合成原理分类 　按合成步骤分类 　按合成原理分类 按照其合成的原理可以分为季铵化反应法、复分解反应法、酸碱中和法。 　季铵化反应法 较早期的离子液体,均是由卤化季铵盐和卤化铝,按照一定的比例简单地混合而成。其中离子液体的酸碱性通过控制卤化铝的用量来调节。如离子液体[bmin]Cl的合成为: [bmin]Cl +AlCl3→[bmin]Cl-AlCl3 　复分解反应法 如离子液体[emim]BF4的合成为： [emin]Cl +NH4BF4→[emin]BF4+NH4Cl 　酸碱中和法 如离子液体[emim]PF6的合成为: [emin]Cl +HPF6(aq)→ HCl + [emin]PF6 按合成步骤分类 按照离子液体合成的步骤可以分为： 直接合成法 两步合成法 外场强化法 微反应器法 直接合成法 就是通过酸碱中和反应或季铵化反应一步合成离子液体,操作经济简便,没有副产物,产品易纯化。具体制备过程是:中和反应后真空除去多余的水,为了确保离子液体的纯净,再将其溶解在乙腈或四氢呋喃等有机溶剂中,用活性炭处理,最后真空除去有机溶剂得到产物离子液体。另外通