离子液体 从理论基础到研究进展PDF电子书下载

第一篇 离子液体及相关理论 3

第1章 离子液体概述 3

1．1液体、分子液体、离子液体和电解质溶液 3

1．2离子液体的特点 4

1．3离子液体的历史及现状 5

1．4离子液体的定义和分类 8

1．4．1离子液体的定义 8

1．4．2离子液体的分类 9

1．5离子液体的发展前景 11

1．5．1离子液体理论要有新突破 11

1．5．2功能化离子液体方兴未艾 11

1．5．3离子液体新品种层出不穷 12

1．5．4低成本、安全、绿色化是离子液体发展方向 12

参考文献 13

第2章 离子液体结构与性质 16

2．1离子液体的结构 16

2．1．1有机离子液体结构 16

2．1．2配位离子液体结构 18

2．1．3超分子离子液体结构 18

2．2离子液体的性质 19

2．2．1离子液体的熔点 19

2．2．2离子液体的密度 22

2．2．3离子液体的黏度 23

2．2．4 离子液体的表面张力 24

2．2．5离子液体的溶解性 27

2．2．6离子液体的导电性和电化学性能 31

参考文献 35

第3章 离子液体理论 37

3．1静电理论 37

3．2分子轨道理论 37

3．3配位场理论 39

3．4超分子理论 40

3．5空隙模型 41

3．6离子液体的分子模拟 41

3．6．1分子力场 42

3．6．2分子动力学 42

3．7离子液体QSPR研究 44

参考文献 45

第二篇 离子液体的制备 51

第4章 有机离子液体的制备及表征 51

4．1普通有机离子液体的制备 51

4．1．1一步法 51

4．1．2两步法 52

4．1．3辅助合成技术 52

4．1．4一锅法制备离子液体 53

4．2功能化离子液体的制备 53

4．2．1阳离子烷基侧链的功能化 54

4．2．2阴离子的功能化 61

4．2．3双官能团的功能化离子液体 63

4．3手性离子液体的制备 64

4．3．1由手性原料制备含有手性阳离子的离子液体 64

4．3．2由手性原料制备含有手性阴离子的离子液体 66

4．3．3由非手性原料制备手性离子液体 66

4．4有机离子液体的结构表征 67

4．4．1离子液体结构分析 67

4．4．2 X射线衍射 70

4．4．3其他分析方法 72

4．5本章小结 72

参考文献 72

第5章 配位离子液体和超分子离子液体制备与表征 77

5．1配位离子液体和超分子离子液体的制备 77

5．1．1使用手套箱合成法 77

5．1．2乙醇回流法 78

5．2配位离子液体和超分子离子液体的表征 78

5．2．1物性的测定 78

5．2．2结构的分析 82

5．2．3电化学性质 88

参考文献 90

第三篇 离子液体的应用 93

第6章 离子液体在有机合成中的应用 93

6．1离子液体中的单步有机合成反应 93

6．1．1 Friedel-Crafts反应 93

6．1．2 N-烷基化反应 95

6．1．3氧化反应 95

6．1．4还原反应（氢化反应） 97

6．1．5加成反应 97

6．1．6 C—C键形成的反应 98

6．1．7 Knoevenagel缩合反应 100

6．1．8 Aldol缩合反应 101

6．1．9亲核取代反应 101

6．1．10氢甲酰化反应 102

6．1．11酯化反应 103

6．1．12硝化反应 104

6．1．13聚合反应 104

6．1．14重排反应 105

6．2离子液体中的串联有机合成应用 106

6．2．1两步反应 106

6．2．2三步反应 111

6．2．3三步以上反应 111

6．2．4一锅三组分反应 112

6．2．5一锅四组分反应 114

参考文献 115

第7章 离子液体在萃取分离中的应用 120

7．1离子液体在萃取中的应用 120

7．1．1离子液体在液-液萃取中的应用 120

7．1．2离子液体萃取的机理 124

7．1．3离子液体萃取的缺陷及克服方法 127

7．2离子液体在液相微萃取中的应用 128

7．3离子液体在固相微萃取中的应用 129

7．4离子液体在超临界CO2萃取中的应用 129

7．5离子液体在毛细管电泳中的应用 130

7．5．1在非水毛细管电泳中的应用 130

7．5．2在水相毛细管电泳中的应用 130

7．5．3在胶束电动色谱中的应用 131

7．6室温离子液体在液相色谱中的应用 131

7．6．1作液相色谱流动相添加剂 131

7．6．2作液相色谱固定相 132

7．6．3作液相色谱样品前处理技术中的介质 133

7．7室温离子液体在气相色谱中的应用 133

7．8室温离子液体在质谱和光谱中的应用 134

7．9结论与展望 135

参考文献 135

第8章 离子液体在电化学中的应用 140

8．1离子液体的电化学窗口和离子电导率 140

8．1．1离子液体的电化学窗口 140

8．1．2离子液体的电导率 142

8．2离子液体用作锂二次电池电解液的研究 145

8．2．1普通离子液体 145

8．2．2离子液体-聚合物电解质 149

8．2．3配位离子液体 150

8．3离子液体用作无汞电池电解液的研究 151

8．4离子液体在染料敏化纳米薄膜太阳电池中的应用 153

8．4．1离子液体作为DSSC液态电解质的应用研究 153

8．4．2离子液体作为DSSC准固态和固态电解质的应用研究 155

8．5离子液体在燃料电池中的应用 157

8．6离子液体在电化学沉积中的应用 159

8．6．1金属在离子液体中的电化学沉积 159

8．6．2合金在离子液体中的电化学沉积 162

8．6．3半导体材料在离子液体中的电化学沉积 163

8．7离子液体用作有机电合成的研究 164

8．7．1环状碳酸酯的电合成 164

8．7．2电聚合反应 165

8．7．3电解氟化和有机硅氧烷的合成 165

8．8离子液体在化学传感器中的研究 166

8．9结论与展望 167

参考文献 168

第9章 离子液体在纳米材料制备中的应用 175

9．1离子液体在纳米无机物制备中的应用 175

9．2离子液体在纳米金属氧化物及纳米金属制备中的应用 177

9．2．1离子液体在纳米金属氧化物制备中的应用 177

9．2．2离子液体在纳米金属制备中的应用 177

9．3离子液体在特殊形貌的纳米材料制备中的应用 182

9．3．1 TiO2中空微球的制备 182

9．3．2锐钛矿型纳米晶体的合成及介孔球的自组装 183

9．3．3不同形貌的纳米氧化锌的合成 183

9．4离子液体在纳米材料功能化修饰中的应用 185

9．5配位离子液体体系在纳米材料中的潜在应用 189

9．5．1配位离子液体体系作为反应物和溶剂 190

9．5．2配位离子液体体系作为修饰稳定剂 191

参考文献 191

第10章 离子液体在清洁燃料生产中的应用 197

10．1离子液体在天然气净化中的应用 197

10．1．1离子液体用于天然气CO2的吸收 197

10．1．2离子液体用于天然气H2S的吸收 198

10．2离子液体在制备燃油中的应用 198

10．2．1离子液体对燃油中含硫化合物的萃取 198

10．2．2离子液体脱除直馏柴油中碱性氮化物 202

10．2．3离子液体改进汽油安定性的研究 202

10．2．4离子液体在油品中脱酸的应用 204

10．3离子液体在制备生物燃料中的应用 204

10．4结论与展望 205

参考文献 206

第11章 离子液体在环境科学中的应用 208

11．1离子液体的生物毒性研究 208

11．1．1离子液体在分子和细胞水平的毒性研究 208

11．1．2离子液体对微生物的毒性研究 209

11．1．3离子液体对低等动物的毒性研究 209

11．1．4离子液体对植物的毒性研究 210

11．1．5离子液体对高等动物的毒性研究 210

11．2离子液体的降解性研究 210

11．2．1离子液体的降解性研究 210

11．2．2几种低毒和易降解的离子液体设计 211

11．3离子液体在污染物治理中的应用 211

11．3．1离子液体在水污染治理中的应用 212

11．3．2离子液体在固废处理中的应用 213

11．3．3离子液体在气体污染治理中的应用 214

11．4离子液体在环境监测中的应用 215

11．4．1环境污染物样品制备 215

11．4．2电化学传感器分析 218

11．4．3其他分析应用 219

11．5结论与展望 219

参考文献 220

第12章 离子液体在其他方面的应用 224

12．1离子液体在催化科学领域的应用 224

12．1．1固载化离子液体的制备 225

12．1．2催化领域的应用 229

12．2离子液体在纤维素研究中的应用 233

12．2．1纤维素在离子液体中的溶解 234

12．2．2纤维素在离子液体中的再生及功能化改性 235

12．2．3纤维素／离子液体应用于生物酶催化反应 236

12．3离子液体在能源元器件及分析仪器中的应用 237

12．3．1离子液体在能源元器件中的应用 237

12．3．2离子液体在分析仪器中的应用 237

12．4离子液体在功能材料方面的应用 238

12．5离子液体在香料工业中的应用 240

12．6离子液体在石油化工与能源领域中的应用 241

12．7离子液体在生物催化上的应用 242

12．7．1生物催化的特点 242

12．7．2离子液体在生物催化中的特点 242

12．7．3离子液体在生物催化中的应用 244

12．7．4生物催化反应中离子液体的回收与纯化 246

参考文献 247