《绿色化学工艺学》课件——离子液体.pptxVIP

Part7.绿色反应条件----离子液体及其化学利用《绿色化学工艺学》》

Contents目录010203离子液体的定义离子液体的分类离子液体的性质04离子液体的应用

离子液体就是在室温（或稍高于室温的温度）下呈液态的离子体系，或者说完全由正离子和负离子组成、在室温下呈液态的化合物。也有人把离子液体叫做“室温熔融盐”。1.离子液体的定义

组成离子液体的阳离子主要有：2.离子液体的种类季铵离子季鏻离子吡啶离子咪唑离子N

组成离子液体的阴离子主要有：无机阴离子：AlCl4-、Br4-、PF6-、SbF6-等有机阴离子：CF3COO-、CF3SO3-、(CF3SO2)2N-等2.离子液体的种类

3.1熔点3.离子液体的性质

3.2蒸气压离子液体的蒸气压很低，几乎检测不到。不太严格地讲，离子液体不挥发。3.3溶解性离子液体能够溶解有机物、无机物和聚合物等不同物质，是性能优良的溶剂。3.离子液体的性质

3.4热稳定性离子液体的分解温度一般在300-400℃以上，热稳定性高。3.5导电性和电位窗离子液体导电性好。大部分离子液体的电化学稳定点位窗为4V左右，高于一般有机溶剂。3.离子液体的性质

3.6酸碱性最早的Lewis酸性离子液体[bmin]AlCl4，其酸性随AlCl3的摩尔分数而变化。将阳离子进行磺酸基功能化可获得Bronsted酸性离子液体，如[HSO3-bmin]CF3SO3。碱性离子液体数量相对少，且碱性较弱。3.离子液体的性质

3.7黏度3.离子液体的性质有机溶剂黏度/×10-3Pa·S离子液体黏度/×10-3Pa·S苯0.65[bmin]CF3SO390乙腈0.37[bmin]CF3COO73丙酮0.32[bmin]C4F9SO2373氯仿0.57[bmin]C3F7COO182乙酸乙酯0.45[bmin](CF3SO3)2N52液体的粘度比一般有机溶剂的粘度高1-2个数量级。

1.蒸气压极低；2.液程很宽（可达约300℃）3.溶解性好；4.热稳定性和化学稳定性好；无可燃性无着火点5.热容大6.电导率高7.电化学稳定性高，电化学窗口宽无污染，可循环，绿色溶剂化学反应的优良溶剂电解、电镀、电池3.离子液体的性质

溶剂及吸收剂反应介质及催化剂4.离子液体的应用

2002年Rogers等发现离子液体[bmin]Cl可以溶解纤维素和原生木质。4.1离子液体溶解纤维素荣获2005年美国绿色化学总统挑战奖“学术奖”。RongersSP,SsearSR,HolberyJD,etal.JAmChemSoc,2002,124:4974.4.离子液体的应用

湿法脱硫：产生二次污染。吸附法（包括变温吸附和变压吸附）：吸附剂的选择、再生困难。离子液体吸附剂的科学研究。4.2离子液体吸收分离SO24.离子液体的应用

在313K、0.12MPa的条件下，当被吸收物为纯SO2时，四甲基胍的乳酸盐离子液体的吸收量高达1.7molSO2/molH2。在298K、0.1MPa的条件下，对于纯的SO2，乙醇胺乳酸盐离子液体吸收效果最好，其吸收量为1.04molSO2/molH2。在298K、0.1MPa的条件下，己内酰胺四丁基胺溴盐[CPL]TBAB离子液体，其吸收量为2.13molSO2/molH2。WuWZ,HanRX,GaoHX,etal.Angew,Chen.Int.Ed.2004,43:2415.YuanXL,ZhangSL,LuXM,J.Chem.Eng.Data,2007,52:596.HuangJ,RiisagerA,WasserscheldP,etal.ChemCommun.,2006,4027.GuoB,DwonEH,RenAL,etal.J.Chem.Eng.Data,2010,55,1398.4.2离子液体吸收分离SO24.离子液体的应用

存在问题：（1）实验温度较低；（2）实验物系组成较简单；（3）离子液体成本及毒性。4.2离子液体吸收分离SO24.离子液体的应用

二氧化碳是温室气体，同时又是安全、无毒的碳源。二氧化碳捕集传统上采用有机胺的化学吸收法：存在吸收效率不高、吸收剂损失较大、再生能耗较高、设备腐蚀较严重等缺点。离子液体吸收法有望成为绿色资源化方法。4.3离子液体捕集CO24.离子液体的应用

1999年，Blanchard等首次报道了CO2在[bmin]PF6离子液体中有较高的溶解度，但[bmin]PF6几乎不溶于CO2这一现象。奠定