表面活性离子液体ESS的合成及性能研究文献综述
2020-08-05 22:19:39
1.选题背景
近年来,绿色化学是当前化学研究的热点,而且是21世纪化学发展的重要方向之一。离子液体作为一种新型绿色介质,已经在催化、材料、新能源、电化学、生物、石油化工等领域展现出广阔的应用前景。传统的有机溶剂由于具有极强的挥发性且使用量非常大,而最近十几年发展起来的离子液体因为可做为溶剂用于替代传统催化剂或易挥发、有毒的溶剂,因具有改善传统催化过程中环境污染、原子经济性低、反应条件苛刻及能耗高等问题从而进入人们的视野[1]。在离子液体功能化的过程中,人们发现具有较长疏水基的离子液体具有表面活性,从而将离子液体的特色和表面活性剂的性质有机结合。通过增长疏水链的链长,可以使其成为具有表面活性的离子液体,从而构建出不同类型的有序分子聚集体。离子液体参与构筑的有序分子聚集体,既可以将离子液体的特性引入到传统的有序分子聚集体中,有助于改善聚集体的性质,又可以进一步拓展离子液体自身的应用[2] 。
2.离子液体
2.1离子液体的定义
离子液体(ionic liquids)是一种熔点低于100℃的不挥发性盐,是在室温或接近室温下呈液态的熔盐物质,即离子化合物。与传统的离子化合物相比,离子液体是由体积较大、不对称的有机阳离子及体积较小的无机阴离子组合而成,阴阳离子不对称导致二者无法有序且有效地相互吸引,明显降低了阴阳离子之间的静电吸引力,致使其熔点降低,室温下成为液态,因此被称为离子液体[3]。离子液体具有很多不同于传统溶剂的特殊物理化学性质,如热稳定性好、溶解力强、导电性高、液体稳定温度范围宽以及催化活性高等。离子液体与气体、不互溶分子溶剂等物质组成的多相体系在离子液体的应用中具有重要地位,为气体吸收、液液萃取、两相反应等技术的发展提供了新的平台。
离子液体具有一系列突出的优点:
1)几乎无蒸气压,不易挥发,可用于高真空体系,避免使用传统挥发性有机溶剂所带来的空气污染及对人体的危害;
2)电化学稳定性高,具有较宽的电化学窗口(4~6V),可用作电池溶液或电化学反应的介质;
3)具有较好的热稳定性,与水和大多数有机溶剂相比,一些离子液体在400℃以上仍以液体的形式存在,使之具有良好的动力学可控性和优良的催化活性[4];
4)溶解性很好,能溶解许多有机、无机、金属有机化合物和高分子材料。