非对称双阳离子型离子液体的制备及性能研究

1、文献综述13非对称双阳离子型离子液体的制备及性能研究 20世纪化学工业的发展为人类创造了巨大的物质财富，促进了人类社会的进步，提高了人类生活的质量，但其在给人类生活带来便利的同时也造成了严重的环境污染问题。面对日益恶化的生存环境，传统的先污染后治理的方案往往难以奏效，不能从根本上解决问题。因此，利用化学原理从源头上控制污染、开发清洁的生产工艺、消除化学工业对环境的污染的战略思想，导致了20世纪90年代后期绿色化学的兴起。室温离子液体正是在这样的时代背景下，孕育和蓬勃发展起来的。1 离子液体的简介室温离子液体(Room Temperature Iollic Liquid，RTIL)，简称离子液体

2、(Ionic Liquid，IL)，是在绿色化学的框架下发展起来的新型介质和软功能材料。它具有优异的热力学稳定性、较宽的液程、对有机物及无机物有良好的溶解能力、良好的导电性、较高的离子迁移率和扩散速率、不燃烧和无味等优点。离子液体本身的结构特点和独特的物理化学性质决定了其广阔的应用前景。近年来，其应用领域不断扩大，目前离子液体已广泛地应用于材料科学、环境科学、工程技术和分析测试等诸多领域，并迅速成为各领域的研究热点1。1.1 离子液体的定义 离子液体是指由特定的、体积相对较大的有机阳离子和体积相对较小的无机或有机阴离子构成的、熔点在150或150以下的盐类，也称为低温熔融盐2，它是从传统的高温

3、熔盐演变而来的，但与常规的离子化合物有着很大的不同。离子液体中阴阳离子间的静电作用力较弱，因而具有较小的晶格能，在室温或室温附近很宽的温度范围内呈液态，最低凝固点可-961。离子液体与固态物质相比，它是液态的；与传统的液态物质相比，它是离子的。因此，离子液体往往展现出独特的物理化学性质及特有的功能，是一类值得研究的新型介质和软功能材料。1.2 离子液体的发展历史关于离子液体的历史最早可以追溯到1914年，Walden3等发现了第一个在室温下呈液态的盐类：硝酸乙基胺(EtNH3NO3，熔点为12 )。由于硝酸乙基胺在高温下容易分解发生爆炸，因而其开发和应用受到了限制，在当时并没有引起广泛的关注。

4、但这第一个离子液体的问世，开创了离子液体这一全新的领域。20世纪40年代末，Hurley和Wier4,5等人在寻找室温条件下电解铝的方法时，把N-烷基吡啶加入到AlCl3中，加热后得到了澄清透明的溶液，从而发现了第一个氯铝酸盐离子液体Ethylpyridiumbonnide-AlCl3(epyBr-A1C13)。这种离子液体是优良的电解质溶液，导电性强，其性质类似于无机盐，用电解的方法可以使很多不太活泼的金属在阴极上析出，例如：Ag、Cu、Bi、Pb、Sn、Ni、Co等，但是由于没有找到合适的应用领域，在当时并没有引起人们过多的关注。1976年，Osteryoullg和Wilkes6,7等合成

5、了基于N-烷基吡啶的氯铝酸盐离子液体，研究了其在电化学和光化学领域中的应用，并借助FT-IR、NMR、Raman等方法对离子液体的结构和性质进行了表征。N-烷基吡啶氯铝酸盐离子液体的发现为离子液体在电化学、有机合成化学和催化化学等领域中的初步应用奠定了基础。1979年，Robinson8等报道了在AlCl3与氯化正丁基吡啶所形成的离子液体中，某些芳香族碳氢化合物的电化学性质和光谱学性质。同年，Hussey等报道了在AlCl3与氯化甲基吡啶所形成的离子液体中，铜的电化学氧化还原行为，以及在不同摩尔比的AlCl3与氯化正丁基吡啶所形成的离子液体中，Co2+的电化学性质及光谱学性质。氯铝酸盐离子液体

6、虽然有很多的优点，但是由于该类离子液体对水及氧化性杂质的过分敏感，因而不能在含水体系及空气中长时间稳定存在，而且腐蚀性较强，从而限制了该类离子液体在化学化工中的广泛应用。这时，探寻对水和空气稳定的离子液体显得十分迫切。直到1992年，Wilkes9等在1，3二烷基咪唑类离子液体的基础上，将氯铝酸盐离子液体中对水和空气敏感的氯铝酸根置换为BF4-、CH3COO-和N03-等阴离子，合成了低熔点、抗水解、稳定性强的第二代离子液体，例如：1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(emimBF4)、l-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(emimCH3COO)。随后1996年，Bonhote10等报道了阴离子为(CF3

7、S02)2N的咪唑类离子液体。同第一代氯铝酸盐离子液体相比，第二代离子液体具有稳定性好、种类繁多等优点，彻底解决了第一代离子液体在制备和应用等方面对水和空气敏感的难题，开辟了离子液体研究的新阶段，为离子液体的基础研究和应用研究的大规模开展奠定了坚实的基础。21世纪，离子液体研究进入了一个全面发展的新阶段。新型功能化离子液体不断涌现，即根据特定的需要，所设计合成的具有特殊功能的离子液体，例如：含磺酸基团的酸性离子液体11、氘代咪唑类离子液体12、手性离子液体13、具有配体性质的离子液体14、DNA类离子液体15、可生物降解的离子液体16等等。离子液体的应用领域也不断扩大，从合成化学和催化化学扩展

8、到过程工程、产品工程、功能材料、资源环境和生物科学等诸多领域。离子液体的结构一性质数据积累也有了一定的规模，为系统地探讨离子液体的结构一眭质关系并建立离子液体的分子设计方法奠定了基础。近年来，离子液体受到了世界各国化学工作者的广泛关注。据统计，到目前为止发表在SCI国际学术期刊上的有关离子液体的文献多达10000多篇。在2000年有关离子液体的文献仅为100篇左右，而到2008年已迅速增长至l700多篇，2009年为1800多篇(图11)。与此同时，离子液体也开始走出实验室，实现工业化应用。2003年，世界上第一套基于离子液体的脱酸工艺技术在德国BASF实现了大规模工业化应用。目前在英国、法国

9、和中国等国家，离子液体应用的多项技术已进入了中试或工业化设计阶段17。离子液体的研究正蓬勃发展，方兴未艾。2 离子液体的分类与特点性质2.1 离子液体的分类（1）根据离子液体发现的先后顺序和年代可以将离子液体划分为第一、第二和第三代离子液体。1984年美国专利报道了主要用于电镀领域的三氯化铝和卤化乙基吡啶离子液体，可称之为第一代离子液体。20世纪90年代，稳定性更好的由二烷基咪唑阳离子和四氟硼酸、六氟磷酸阴离子构成的离子液体产生，此类被称为第二代离子液体。2000年以来，二烷基咪唑阳离子液体的种类和功能被进一步的丰富，制备出功能化离子液体，从而赋予离子液体以某种特殊性质、用途和功能，使其成为“

10、任务专性离子液体”，这一类成为第三代离子液体。（2）根据离子液体在水中的溶解性不同，大体上可以将其分为亲水性离子液体（如BmimBF4、EmimCl、EmimBF4、BPyBF4）和憎水性离子液体（如BmimPF6、OmimPF6、BmimSbF6、BPyPF6等）。（3）依据阳离子的不同可以将离子液体分为季铵盐类、季膦盐类、咪唑类、吡啶类18、三氮唑类、苯并三氮唑类等。根据阴离子的组成可以将离子液体分为两大类：一类是组成可调的氯铝酸类离子液体；一类是其组成固定，大多数对水和空气稳定的其他负离子型离子液体。2.2 离子液体的特点离子液体具有不易挥发、导电性强、黏度大、蒸气压小、性质稳定、可设计

11、性、对许多无机盐和有机物有良好的溶解性等优点，因而在萃取分离过程和化学反应等众多领域中显示出良好的应用前景，被称之为“绿色溶剂”。与一般的无机盐相比，离子液体的熔点要低得多。一般地，离子的体积变大，对称性降低，离子对间作用力变弱，电荷分布均匀，则离子液体的熔点较低。与传统的有机溶剂和电解质相比，离子液体具有一系列突出的优点：(1)几乎没有蒸汽压，不挥发，可用于高真空体系，同时可减少因挥发而产生的环境污染问题。(2)低毒和不可燃性。(3)具有良好的热稳定性，有些离子液体的分解温度可达400以上。(4)熔点较低，在较宽的温度范围内呈液态。(5)良好的电化学性质即较高的电导率和较宽的稳定电化学窗口。

12、(6)具有良好的溶解性，并且通过设计阴阳离子可以调节对无机物、水、有机物及聚合物的溶解度，使许多化学反应得以在均相中完成，且反应器体积大为减小。(7)具有可调的酸性、极性和配位能力及较低的黏度。(8) 助液体状态温度范围广，可达300 ，这是化学工程中的一个惊人参数。 (9)密度大，与许多溶剂不互溶，当用另一溶剂萃取产物时，通过重力作用，就可实现溶剂和产物、催化剂和产物的分离，从而保证溶剂和催化剂的高效使用。(10)具有较大的可调控性，离子液体的溶解性、液体状态范围等物化性质，取决于阴、阳离子的配伍和离子液体-催化剂的物料配比，因而可根据需要，定向设计离子液体体系。2.3 离子液体的性质2.3

13、.1 离子液体的熔点离子液体的熔点都较低，它们结构对称性差19是导致其熔点低的主要原因，阳离子电荷分散，对称性降低，熔点也降低大多数离子液体形成固态的倾向很弱，一般容易形成玻璃态一般认为，有机阳离子的结构影响离子液体的疏水性和氢键作用20，进而影响分子间作用力，导致离子液体的熔点发生变化通常阴离子尺寸大，与阳离子的作用小，晶体中的晶格能小，离子液体熔点越低2.3.2 密度离子液体的密度一般比水大，它的密度与阴、阳离子的性质有很大的关系比较含不同取代基咪唑阳离子AlCl一盐的密度，可知随着有机阳离子尺寸的增大，离子液体的密度减小，故可通过轻微调整阳离子的结构来调控离子液体的密度21然而，阴离子对

14、离子液体密度的影响更加明显，通常是离子液体的密度随阴离子尺寸的增大而增大。2.3.3 粘度室温离子液体的粘度一般很大，这些化合物在常温下的粘度是水的几十倍甚至几百倍。离子液体具有较高粘度的主要原因是因为阴、阳离子间较强的氢键22,23和范德华力。由含F(HF)n的离子液体具有最低的粘度可知，与静电力相比范德华力占主导地位此外，温度的微小升高或是少量有机溶剂的加人，都会导致离子液体的粘度明显降低2.3.4 溶解性在溶解性是离子液体作为反应介质的重要参数之一离子液体介电常数大，溶解范围广改变阳离子的烷基链可以调节离子液体的溶解性含相同C4mim离子液体中，阴离子为BF4和CF3S03的离子液体与水

15、完全互溶，而含PF6或(CF3SO2)N的离子液体与水形成两相后者可用在液一液萃取的绿色分离过程2.3.5 热稳定性和不容易燃烧性离子液体的热稳定性主要决定于其碳、氢与杂原子间作用力的强弱例如直接由磷或胺的质子化作用得到的离子液体，其稳定性较差，大多数含四烷基铵离子的离子液体的分解温度在80以下(由相应胺或酸的沸点决定)离子液体不容易燃，主要是因为其几乎为零的蒸汽压和较高的热稳定性2.3.6 生物降解性 离子液体的生物降解性决定于阳离子上的烷基侧链阳离子通常由吡啶和咪唑单元构成，具有咪唑单元的化合物在微生物作用下极易水解当然，阴离子的结构和性质同样可以影响离子液体的生物降解性。2.3.7 离子

16、液体的导电性和电化学窗口离子液体良好的导电性是其在电化学中的应用的基础。常温下离子液体的导电系数在m-1cm-1级。影响离子液体导电性的主要因素有密度、相对分子量、粘度、离子体积等。离子液体的导电性与其粘度成反比，粘度越大，离子液体的导电性越差。离子液体的导电性与其密度成正比，密度越大，离子液体的导电性越好。对于粘度和密度相近的离子液体而言，其分子量和离子体积大小决定其导电性，通常离子体积越小其导电性越好。对于阴离子相同的离子液体，其导电性与阳离子的结构也有关系，通常阳离子结构越趋于平面化，其导电性越高24。离子液体的电导率随着温度的升高而增大，Vogel-Tammann-Fulcher方程能

17、较好地描述电导率与温度的关系。离子液体的电化学窗口对其在电化学中的应用也非常重要。电化学窗口就是离子液体开始发生氧化反应的电位和开始发生还原反应的电位的差值。氯铝酸盐离子液体具有较宽的电化学窗口早就已经为人们所熟知。大多数离子液体的电化学窗口为4 V左右，与一般有机溶剂相比是比较宽的，这是离子液体的优势之一。离子液体的氧化电位与其阴离子有关，还原电位则与其阳离子有关。2.3.8 离子液体的毒性离子液体因其优良的物理化学性质被视为是环境友好的“绿色产品”，但是离子液体本身并非是“绿色产品”，某些离子液体甚至是有毒的。离子液体的毒性在其对生态环境的影响与应用风险评价方面有着极其重要的影响，但是一直

18、被人们所忽视。有关离子液体毒性方面的研究远远滞后于离子液体的物理化学性质及其应用研究，国内外都处于起步阶段25-27。从已有的研究报道看，离子液体毒性的研究方法主要包括两类：一是通过离子液体对各类生物的毒性实验，评价其毒性。二是在离子液体各组成部分对其毒性的影响的基础上，通过理论分析外推其毒性。目前，离子液体的毒性研究已经取得了一些进展，可以初步确定阳离子对离子液体的毒性起决定性作用，而阴离子起次要作用。但不同类型的离子液体的各部分组成对离子液体毒性的具体贡献情况还不够明确。离子液体对各类生物的毒性作用机理还处于空白状态，无法解释离子液体对不同生物毒性规律的差异。离子液体的基因毒性、遗传毒性、

19、DNA损伤和生物累积等方面的数据严重匮乏。最重要的是，根据目前已有的离子液体毒性方面的信息还无法判断出离子液体对整个生态系统的影响。因此，需要围绕离子液体对生态系统存在的潜在危害，系统地研究离子液体的基因毒性、遗传毒性、致癌性和生物累积性等方面的问题，以便评价离子液体对生态系统的危害28。3 离子液体的合成由于离子液体的品种很多, 所以合成离子液体的方法也有很多种, 合成方法的分类也多种多样,按是否加入溶剂, 分为无溶剂合成法和有溶剂合成法。无溶剂合成法可分为: 直接合成；微波合成。有溶剂合成法可分为: 存在溶剂的非均相体系合成；存在溶剂的均相体系合成。3.1 无溶剂合成法3.1.1直接合成法

20、近年来发展了一些减少合成过程中有机溶剂使用的新合成方法, 不仅改进了合成工艺, 还简单可行, 纯度也高。所谓直接合成法, 就是合成过程中无需加入任何溶剂作为反应介质, 对亲水性离子液体的分离提纯需用有机溶剂, 且有机溶剂较易回收循环使用; 对疏水性离子液体的分离提纯可以用水作溶剂。例如, 方东29等用无溶剂一锅法合成1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐室温离子液体。该方法省略了纯化中间体的环节, 所合成的离子液体仅需一次纯化, 用硝酸银检验是否已无卤离子存在即可。另外, 通过季铵化反应也可以一步制备多种卤代离子液体。Pei30等直接用N-甲基咪唑和溴代烷合成一系列

21、的溴代- 1- 烷基- 3- 甲基咪唑离子液体。直接合成法不仅无溶剂污染, 而且副产物很少, 但不足之处是适合的反应体系有限, 而且无法用于物质的萃取和分离。3.1.2 微波合成法近几年, 采用微波合成法表现出了一定的优势,该方法目前针对的是常见的烷基咪唑类和烷基吡啶类离子液体31。Varma32 等最先报道了在家用微波炉中不用溶剂合成离子液体的方法。但随着离子液体的生成, 吸收能量增多, 反应体系很容易过热和失控, 造成卤代烃的气化和产物的分解。为了解决这一问题, Varma 等采用微波间歇辐射, 并且间歇混合反应物的操作, 快速地合成了离子液体。Khad ilkar33等通过温度控制微波照

22、射的时间, 进行了密闭体系中离子液体的微波辅助合成。虽然操作复杂, 但提高了反应的安全性和稳定性。仇明华34等以N-甲基咪唑为原料, 微波辐射一锅法合成了1-羧甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体。该实验表明微波辐射一锅法的反应结果比两步法好, 更有利于反应进行。微波合成法最大的优点是缩短合成时间, 提高产率, 但同时短时间内释放的大量微波辐射使得反应不容易控制、副反应极易发生,造成离子液体颜色较深, 较难大规模工业化生产离子液体。而且不适合制备低沸点的卤代离子液体,如 Emim Br等, 这时还是建议用常规法合成。3.2 有溶剂合成法3.2.1 存在溶剂的非均相体系合成目前大多数离子液体还是采

23、用两步法在不同的有机溶剂中进行合成的。张青山35等以氯乙酸乙酯和氮杂环化合物( 1-甲基咪唑、吡啶、N-乙基哌啶、N-甲基吗啉)为原料, 以丙酮或乙腈为反应溶剂合成了一类新型的酯类离子液体。李肖华36等通过两步法, 同样以丙酮或乙腈为溶剂合成了 CH2CH2OHm im BF4、 CH2COOHm im BF4、 CH2COOCH3m im BF4 3种离子液体。由于生成的离子液体不溶于溶剂, 所以更能促使反应向正方向进行, 从而使反应进行得更充分。存在溶剂的非均相体系合成优点在于原料溶于溶剂而产物不溶, 随着反应进行, 产物逐渐与溶剂分层, 但由于互溶性不好不利于离子液体的后期纯化。3.2.

24、2存在溶剂的均相体系合成虽然人们普遍认为在合成离子液体的过程中应该保持干燥, 但对于有些离子液体仍要用水去纯化。从这点考虑, Shen37等认为如果水的存在不会引起副反应的话, 可以在反应中引入水。通过对 Bm im Br、 Bm im BF4、 Hm im Br离子液体的加水为溶剂, 和无溶剂合成方法的比较, 发现以水为溶剂的均相体系合成法能得到无色的离子液体。或者对于某些离子液体来说, 水是最佳的反应溶剂, 不仅“绿色”，省时, 成本低, 而且不用纯化就可以得到无色的离子液体。但这种方法得到的离子液体含有一定量的水, 不易除去。但是仅限于烷基咪唑和溴代烷基咪唑离子液体, 对于其他卤代烷基咪

25、唑离子液体也不一定适合。耿丽38等在冰水浴中加水作为溶剂合成得到无色透明的离子液体Hm imHSO4。存在溶剂的均相体系合成虽然反应效果好, 但延长了纯化时间以及对真空条件的要求提高。由此可见, 以上各种合成方法都有各自的优缺点, 如果方法的缺点对离子液体的应用没有影响的话, 应选择最简单可行的合成方法。4 离子液体的应用离子液体作为新型的“绿色介质”，其本身的结构特点和独特的物理化学性质决定了其广阔的应用前景。近年来其应用领域不断扩大，并迅速发展成为各领域的研究热点。目前，其应用领域已从最初的合成化学和电化学扩展到萃取分离、分析测试、材料科学等领域。4.1 离子液体在有机合成中的应用离子液体

26、作为反应催化剂和溶剂是其主要用途之一。当前有机合成中所使用的溶剂大多为挥发性有机溶剂，这些有机溶剂存在着有毒、易挥发、易燃易爆等诸多不安全因素。无毒无污染合成是有机合成中追求可持续发展的重要目标，而开发绿色溶剂是实现这一目标的重要手段之一。离子液体具有一般有机溶剂所无法比拟的优越性质，例如：将催化剂溶于离子液体中，催化剂可以兼具有均相催化效率高、多相催化易分离的优点，而且可以与离子液体一起循环使用，因此离子液体在有机合成中得到了广泛的应用。由于离子液体提供的是纯离子环境，化学反应在其中的反应机理和途径可能不同于在传统有机溶剂中，有可能通过改变反应机理而使催化剂的活性和稳定性更好，反应转化率和反

27、应选择性更高。因此，离子液体的应用往往能够带来其它有机溶剂和催化剂难以比拟的效果。4.2 离子液体在电化学中的应用最初，离子液体就是在电化学研究中被发现的，与常规分子溶剂相比，离子液体具有良好的导电性、较宽的电化学窗口等优点。由于离子液体还有沸点高、蒸汽压低、酸碱性可调、无水等特点，作为电解液可以起到溶剂和电解质的双重作用，使其在电化学研究领域中显现出了巨大的应用潜力。离子液体用作电解液的唯一缺点是其粘度较高，但只要加入少量有机溶剂就可以降低其粘度，并可同时提高其导电性。离子液体在电化学中的应用研究主要是利用它的固有的离子导电性、不挥发、不燃、电化学窗口比电解质水溶液大许多，不易自放电，作电池

28、电解质不需要像熔融盐一样的高温等特性，用来开发高性能电池。小浦延幸等开发成功Al/AlCl3-bPyCl/Pan二次电池，其中bPyCl为氯化丁基吡啶，Pan为聚苯胺，电解液为AlCl3（摩尔分数为66）和bPyCl（摩尔分数为33.3）的离子液体。香港的Fung等将emimCl-AlCl3用于锂离子二次电池及其电极，也取得了较好的结果。Kubo等使用C6MIMI与低分子凝胶化剂作电解质，所得色素增感太阳电池的观点转换效率为5，在85工作1000h，转换效率不变；而用有机溶剂电解质的电池的初始光带转换效率虽为7.9，但下降很快。Koronaios等报道在酸性emimCl-Al3中加入过量碱金属

29、（Li、Na）的溴化物或碘化物得到的缓冲液，可用于Li的沉积，并可能用于电池。离子液体在太阳电池和双电层电容器中应用，使其优点更能得到体现。最近开发了一些新的黏度低、电导率高的离子液体，进一步拓宽了选择范围。离子液体作为电化学过程中的替代溶剂,在电化学中的应用涉及电池、光电池、电解、电镀等领域。4.3 离子液体在萃取分离中的应用萃取分离是一种常用的有效分离方法，以往萃取剂的选择是以萃取效果为标准的，很少考虑到萃取剂对环境的影响。通常所使用的有机萃取剂挥发性强、毒性大，对环境污染严重。离子液体具有蒸汽压低、不挥发、稳定性高等优点，特别是离子液体所特有的可调变性，使其具有选择性的溶解能力和合适的液

30、态范围，在多种萃取分离中得到了广泛的应用。当用离子液体萃取挥发性有机物时，由于离子液体具有蒸汽压低、稳定性高的优点，萃取完成后，有机物可以通过简单蒸馏来提取，而且离子液体可以循环使用。共沸混合物的有效分离一直是困扰化学工作者的难题，离子液体的选择性溶解能力为解决这一难题提供了希望。离子液体不仅可以用于萃取分离有机物，在离子液体的取代基中引入具有配位性质的原子或基团，或者在离子液体中加入其它萃取剂后，例如：冠醚，离子液体也可以用于萃取金属离子。挥发性低是离子液体的一个优点，但是同时也给从离子液体中分离出萃取来的高沸点或热稳定性差的物质带来了困难。5 离子液体的前景离子液体因其独特的理化特性而广泛

31、应用于分离科学中，正在逐渐成为新一代的色谱分离介质。目前研究者仍在不断研发新的离子液体以进一步改善离子液体色谱柱的应用性能，探索其在分离分析方面的潜在应用。可以预期离子液体在以下几个方面的研究将引起越来越多研究者的关注：(1)功能化离子液体的合成。可以通过改变不同结构的阴阳离子之间的组成而使得离子液体的理化性能发生改变，因此可根据具体的需求而设计合成离子液体。(2)离子液体成膜稳定性的改善。离子液体的粘度随温度升高而急剧下降使得原有液膜遭到破坏是影响离子液体固定相热稳定性的主要原因之一，因此，主要可以通过两种方法来改善离子液体的成膜性。改进离子液体毛细管柱的预处理方法及其涂渍方法；设计合成高热

32、稳定性的离子液体。(3)手性离子液体的合成。热稳定性较高的和对映选择性范围较宽的手性离子液体固定相的研究在手性分离方面将会有更广阔的应用前景。(4)商品化离子液体柱的研制。虽然目前已有SLBIL( 1,9 一 双一 3 一 乙烯基咪唑壬烷)系列的极性离子液体气相色谱柱问世，但是种类非常单一 ,随着研究的深入可以预测在不久的将来会出现更多商品化的离子液体柱,其在某些方面的应用有望取代传统的商业固定相 。 目前，对离子液体用于萃取和液膜分离的研究还处于初级阶段，这些都限制了离子液体的进一步发展和应用。但是，离子液体的出现给传统的分离科学注入了新的内容、开辟了新的研究领域。离子液体具有独特的性质，使

33、其在金属萃取分离、有机物萃取分离、液相微萃取、固相微萃取等领域都有着广泛的应用。未来的目标是设计和合成出更多的粘度低、高效、专一性好的离子液体 ，便满足各种分离的需要；并且从离子液体结构性能方面进行深入的研究，得出整套的物性和结构方面的参数，如综合毒性数据、热力学数据及动力学数据等 。将离子液体与其他学科结合，构成交叉学科，发展新型学科，具有良好的前景参考文献1 张锁江, 吕兴梅, 离子液体一从基础研究到工业应用, 北京: 科学出版社,2006.1-9.2 J. G. Huddleston, AEVisser, WMRejchert, HDWillauer, GABroker, RDRoger

34、s, Green Chem, 2001, 3, 156-164.3 S. Sugden, H. Wilkins, J. Chem. Soc, 1929, 1291-1298. 4 F. H. Hurley, T. P. Wier, J. Electrochem. Soc, 1951, 98, 203-206. 5 F. H. Hurley, T. P. Wier, J. Electrochem. Soc, 1951, 98, 207-2126 S. Tait, R. A. Osteryoung, Inorg. Chem, 1984, 23, 4352-4360.7 J. Fuller, A.

35、C. Breda, R. T. Carlin, J. Electrochem. Soc, 1 997, l 44, L67-L70.8 JRobinson, R. A. 0steryoung, Inorg. Chem, 1979, 101, 323-27.9 J. S. Wilkes, M. J. Zaworotko, J. Chem. Soc, 1 992, 965-967.10 P. Bonhote, A. P. Dias, N. Papageorgiou, K. KalyanaSundaram, M. Gratzel, Inorg. Chem, 1996, 35, 11681178. 1

36、1 H. L. Li, S. T. Yu, F. S. Liu, C. X. Xie, L. Li, Catal. Commun, 2007, 8, 1759-1762. 12 C. Hardacre, J. D. Holbrey, S. E. J. McMath, Chem. Commun, 2001, 367-368. 13 W. L. Bao, Z. M. Wang, Y. X. Li, J. Org. Chem, 2003, 68, 591-593.14 D. B. Zhao, Z. F. Fei,T. J. Geldbach, R.Scopelliti, P. J, Dyson, J

37、. Am. Chem. Soc, 2004, 126, 15876-15882.15 A. M. Leone, S. C. Weatherly, M. E. Williams, H. H. Thorp, R. W. Murray, J. Am. Chem. Soc, 200l, 123, 218-222. 16 N. Gathergood, M. T. Gaurcia, P. J. Scammells, Green Chem, 2004, 6, 166-175. 17 刘鹰, 刘植昌, 徐春明, 张睿, 化工进展, 2005, 24, 656-660. 18 邢光, 冯家平, 王鹤庆,等.绿色

38、溶剂-离子液体的研究进展J. 华工科技市场, 2007, 30(12):27-28.19 杨许召, 王军, 李刚森. 室温离子液体1-烷基-3-甲基咪唑硫酸甲酯的合成及电导率研究精细与专用化学品J. 2007, 15(10), 16-18.20 Hong Xue, Rajendar Verma, Jeanne M. Shreeve. Review of ionic liquids with fluorine-containing anionsJ. Jounmal of Chemistry, 2006, 127: 159-163.21 闵江马, 付时雨. 离子液体的合成与功能化设计J. 广州化学

39、, 2005, 30(3): 39-45.22 Zhengxi Zhang a, Li Yanga, ect. Ionic liquids based on aliphatic tetraalkylammonium dications and TFSI anion as potential electrolytesJ. Joumal Power Sources,2007,167:217-222.23 姜妲, 尹振, 翟玉春. 离子液体及其研究进展J. 材料导报. 2006, 20(5): 89-90.24 M. C. Buzzeo, R. G. EValls, R. G. Compton, ChemphysChem, 2004, 5, 1106-1120. 25 M. T. Garcia, N. Gatllergood, P. J. Scammells, Green. Chem, 2005, 7, 9-14.26 N. Gathergood, P. J. Scammells, M. T. Garcia, Green. Chem, 2006, 8, 156-1