第1章 绪论 1
1.1 化学中的溶剂 1
1.1.1 溶剂及其分类 1
1.1.2 溶剂在化学中的作用 3
1.2 化学溶剂对环境的污染 13
1.2.1 生态环境问题与化学 13
1.2.2 化学溶剂与环境 15
1.3 绿色溶剂的概念 16
1.3.1 绿色化学 16
1.3.2 绿色溶剂的定义 19
1.4 溶剂的绿色度 22
1.4.1 绿色化学化工过程的评估 22
1.4.2 溶剂的绿色度判据 24
1.4.3 绿色溶剂的设计 30
1.5 使用绿色溶剂的意义 31
参考文献 32
第2章 水和亚临界水 36
2.1 水的结构 36
2.1.1 水分子的组成与结构 36
2.1.2 水分子间的氢键 37
2.1.3 水分子簇 38
2.2 水及亚临界水的物理化学性质 40
2.2.1 水的相图 40
2.2.2 水和亚临界水的物理化学参数 43
2.2.3 水的自解离 44
2.3 水在有机化学反应中的应用 48
2.3.1 水中的还原反应 49
2.3.2 水中的氧化反应 51
2.3.3 水促进的有机反应 53
2.4 亚临界水在萃取分离中的应用 60
2.4.1 亚临界水在萃取分离中的热力学和动力学分析 60
2.4.2 影响亚临界水萃取分离过程的因素 62
2.4.3 亚临界水在分析分离领域中的应用 63
2.5 水在无机材料合成中的应用 65
2.5.1 水在碳纳米材料合成中的应用 66
2.5.2 水在贵金属纳米材料合成中的应用 68
2.5.3 水在金属氧化物纳米材料合成中的应用 68
2.5.4 水在无机盐纳米材料合成中的应用 70
2.5.5 水在其他纳米材料及复合材料合成中的应用 72
2.6 亚临界水在生物质液化中的应用 73
2.6.1 影响亚临界水中生物质液化的主要因素 73
2.6.2 亚临界水在碳水化合物水热转换中的应用 75
2.6.3 亚临界水在木质素、脂肪和蛋白质水热转换中的应用 79
2.7 水在能源存储与转换中的应用 81
2.7.1 水系电解质超级电容器 82
2.7.2 水系电解质锂离子电池 83
2.7.3 电催化分解水 84
2.7.4 光催化分解水 89
参考文献 91
第3章 超临界流体 97
3.1 超临界流体的概念 97
3.2 超临界流体物理化学性质 99
3.2.1 密度 99
3.2.2 扩散系数和黏度 100
3.2.3 极性 102
3.2.4 表面张力 103
3.3 超临界流体微观结构 104
3.3.1 超临界流体的分子模拟研究 104
3.3.2 超临界流体的谱学研究 106
3.4 超临界CO2 107
3.5 超临界水 107
3.6 超临界流体的应用 108
3.6.1 在萃取分离中的应用 109
3.6.2 在化学反应中的应用 113
3.6.3 在材料合成中的应用 117
3.6.4 在印染中的应用 118
3.6.5 在清洗中的应用 119
3.6.6 其他应用 120
参考文献 123
第4章 离子液体 127
4.1 离子液体的概念 127
4.2 离子液体的分类 128
4.2.1 按阴、阳离子的化学结构分类 128
4.2.2 按水溶性分类 129
4.2.3 按酸碱性分类 129
4.3 离子液体设计与合成 130
4.3.1 直接季铵化法 130
4.3.2 复分解法 131
4.3.3 酸碱中和法 132
4.3.4 复合法 132
4.4 离子液体物理化学性质 133
4.4.1 熔点 133
4.4.2 密度 133
4.4.3 黏度 134
4.4.4 热稳定性 135
4.4.5 表面张力 135
4.4.6 极性 136
4.4.7 比热容 136
4.4.8 热传导性 136
4.4.9 电化学性质 137
4.5 离子液体体系微观结构 137
4.5.1 晶格结构 138
4.5.2 超分子结构 140
4.5.3 自组装结构 145
4.5.4 离子液体在水中簇集体的结构 148
4.6 离子液体的应用 151
4.6.1 在化学反应中的应用 151
4.6.2 在萃取分离中的应用 155
4.6.3 在材料合成中的应用 158
4.6.4 在电化学中的应用 162
4.6.5 在纤维素溶解中的应用 164
4.6.6 在酸性气体捕集中的应用 167
4.6.7 在其他方面的应用 172
参考文献 173
第5章 低共熔溶剂 177
5.1 低共熔溶剂的概念 177
5.2 低共熔溶剂的分类 178
5.2.1 按组分的种类划分 178
5.2.2 按低共熔溶剂的亲水/疏水性划分 179
5.3 低共熔溶剂物理化学性质 180
5.3.1 熔点 180
5.3.2 密度 181
5.3.3 黏度 182
5.3.4 电导率 183
5.3.5 表面张力 184
5.3.6 电化学窗口 184
5.3.7 溶解度 184
5.4 低共熔溶剂与离子液体的异同 185
5.5 低共熔溶剂的应用 186
5.5.1 在混合物分离中的应用 186
5.5.2 在化学合成中的应用 190
5.5.3 在材料制备中的应用 200
5.5.4 在电化学中的应用 201
5.5.5 其他应用 204
参考文献 205
第6章 生物质基绿色溶剂 209
6.1 生物质基绿色溶剂的种类及结构 209
6.2 生物质基绿色溶剂的主要来源及物理化学性质 211
6.2.1 源于生物柴油的生物质基绿色溶剂 211
6.2.2 源于碳水化合物的生物质基绿色溶剂 215
6.2.3 源于木质素的生物质基绿色溶剂 217
6.3 生物质基绿色溶剂的应用 218
6.3.1 在化学反应中的应用 218
6.3.2 在分离中的应用 235
6.3.3 在其他方面的应用 236
参考文献 237
第7章 其他绿色溶剂 242
7.1 聚乙二醇溶剂的性质及应用 242
7.1.1 聚乙二醇溶剂的性质 242
7.1.2 聚乙二醇溶剂的应用 243
7.2 聚丙二醇溶剂的性质及应用 245
7.2.1 聚丙二醇溶剂的性质 246
7.2.2 聚丙二醇溶剂的应用 246
7.3 醚类溶剂的性质及应用 248
7.3.1 醚类溶剂的性质 248
7.3.2 醚类溶剂的应用 249
7.4 酯类溶剂的性质及应用 250
7.4.1 酯类溶剂的性质 251
7.4.2 酯类溶剂的应用 252
7.5 全氟化碳类溶剂的性质及应用 255
7.5.1 全氟化碳类溶剂的性质 256
7.5.2 全氟化碳类溶剂的应用 256
7.6 硅氧烷类溶剂的性质及应用 259
7.6.1 硅氧烷类溶剂的性质 259
7.6.2 硅氧烷类溶剂的应用 259
7.7 亚砜类溶剂的性质及应用 261
7.7.1 亚砜类溶剂的性质 261
7.7.2 亚砜类溶剂的应用 262
7.8 萜类溶剂的性质及应用 265
7.8.1 萜类溶剂的性质 265
7.8.2 萜类溶剂的应用 266
参考文献 268
第8章 重要混合绿色溶剂体系 271
8.1 超临界CO2/水体系的性质及应用 271
8.1.1 CO2/水体系的性质 271
8.1.2 超临界CO2/水体系的应用 275
8.2 超临界CO2/离子液体体系的性质及应用 281
8.2.1 超临界CO2/离子液体体系的性质 282
8.2.2 超临界CO2/离子液体体系的应用 290
8.3 超临界CO2/PEG体系的性质及应用 296
8.3.1 超临界CO2/PEG体系的性质 296
8.3.2 超临界CO2/PEG体系的应用 299
8.4 离子液体/水体系的性质及应用 301
8.4.1 离子液体/水体系的性质 301
8.4.2 离子液体/水体系的应用 305
8.5 双水相体系 309
8.5.1 经典的双水相体系 310
8.5.2 离子液体双水相体系 311
8.5.3 双水相体系的应用 313
8.6 其他混合溶剂体系 313
8.6.1 全氟溶剂及氟两相体系 313
8.6.2 聚合物+水体系 314
8.6.3 PEG+离子液体体系 315
参考文献 316
第9章 展望 321