理论教育 离子液体定义及高压下研究成果

离子液体定义及高压下研究成果

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:离子液体,顾名思义为离子性液体,是完全由离子组成的呈现液态的物质。例如,加热至1000℃的食盐将会变成熔融状态的液体,此时的食盐就是完全由钠离子和氯离子组成的离子液体。目前,“在室温或室温附近呈液态,完全由阴阳离子组成的低温熔融盐”是被人们最为广泛接受的关于离子液体的定义。普遍认为离子液体低熔点的主要原因与离子液体中离子半径较大和离子的空间对称性差有关。

离子液体定义及高压下研究成果

室温离子液体(Room Temperature Ionic Liquids,RTILs),是指在室温或室温附近温度下呈液态(熔点低于100℃)的完全由离子构成的物质,也称为室温熔融盐,简称离子液体。离子液体,顾名思义为离子性液体,是完全由离子组成的呈现液态的物质。例如,加热至1000℃的食盐(熔点约为801℃)将会变成熔融状态的液体,此时的食盐就是完全由钠离子和氯离子组成的离子液体。自然界类似食盐的物质数量非常多,而且普遍需要加热至较高温度才能变成熔融状液体,有时人们称之为高温离子液体。随着科学技术的进步,科学家成功地制备出在较低温度条件下就能熔化的低温离子液体。由于绝大多数低温离子液体的熔点在室温附近,所以低温离子液体也常被称为室温离子液体。最常用“离子液体”这个简称特指低温离子液体。目前,“在室温或室温附近呈液态,完全由阴阳离子组成的低温熔融盐”是被人们最为广泛接受的关于离子液体的定义。

普遍认为离子液体低熔点的主要原因与离子液体中离子半径较大和离子的空间对称性差有关。库仑力作为阴阳离子之间的相互作用力,大小与阴阳离子半径及所带电荷的数量有关,离子液体中阴阳离子半径较大而所带电量较少,因此它们之间的作用力较小,晶格能较低,导致熔点较低。同时大而不对称的离子容易出现多种构象,使得离子难以规则地堆积形成晶体,这也可能是离子液体熔点较低的原因。(www.daowen.com)

与传统的有机溶剂相比,离子液体由离子组成。因而与常规固体或液体材料相比,离子液体具有很多优异而特殊的性质,如非挥发性、低熔点、宽液程、强的静电场、良好的导电与导热性、宽的电化学窗口、良好的透光性与高折光率、高热容、高稳定性、选择性溶解力、物化性质可调等。离子液体具有很多传统有机溶剂所不具备的独特性质,已经在化学工程生物技术电化学等诸多领域展现出广阔的应用前景,特别是在绿色化学设计中的应用,因此离子液体被认为是一种新的绿色溶剂。

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