室温离子液体中纳米导电聚合物材料的制备3_.pdf

件下进行，然后多次水洗至中性，再用有机溶剂提取室温离子液体，最后真空除
去有机溶剂得到纯净的室温离子液体[97]。需要注意的是，在用目标阴离子Y-交
换X-阴离子的过程中，必须尽可能地使反应进行完全，确保没有X-阴离子残留
在目标室温离子液体中，因为室温离子液体的纯度对于其应用和物理化学特性的
表征至关重要。高纯度二元室温离子液体的合成通常是在离子交换器中利用离子

交换树脂通过阴离子交换来制备。另外，直接将Lewis酸（MXy）与卤盐结合，
[98]
可制备[阳离子]MnXny+1型离子液体，如氯铝酸型室温离子液体的制备就是利
用这个方法。
1.3.3室温离子液体的应用

根据室温离子液体自身的特性，目前其应用研究领域主要为：分离过程、化
学反应、电化学三个方面[99-101]。

1.3.3.1室温离子液体在分离过程中的应用

Roger等[102]研究了苯的衍生物如甲苯、苯胺、苯甲酸、氯苯等在室温离子液

体[bmim]PF6相与水相中的分配系数，并与其在辛醇/水间的分配进行比较，两者

有对应关系。由于[bmim]PF6不溶于水，不挥发，故蒸馏过程中不损失，可以反
复循环使用。研究表明，用金属离子萃取剂1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚可以将过渡金

属离子从水相萃取到室温离子液体相[bmim]PF6中，而用冠醚可将第1、2族金属
离子如Cs+、Sr2+从水相萃取到室温离子液体相。
若用室温离子液体萃取了低挥发性有机化合物，则可用超临界流体将其从室
温离子液体相中除去，室温离子液体不会污染萃取相和被萃物[103]。文献[104]

报道了在[bmim]PF6中，以萘为不挥发溶质，用CO2为超临界流体的萃取过程。
[105]
Fadeev等采用室温离子液体[bmim]PF6、[omim]PF6对从发酵液中萃取正
丁醇进行了研究，水与室温离子液体的相互溶解度对萃取的选择性有很大的影
o
响。23C下纯水与[bmim]PF6或[omim]PF6达到平衡时，水相中室温离子液体含
量为2.297%或0.350%，室温离子液体相中水含量分别为2.116%或1.520%，当
被萃取的水中有正丁醇时相互溶解度更大。但是用于萃取时水中的室温离子液体
如何回收会成为新的问题，因此应选择在水中溶解度小的室温离子液体。
文献[106]研究了20种有机物（10种为苯及其衍生物，10种为己烷及其衍生
o
物）22C下在[bmim]PF6中的溶解度，有的完全互溶（如苯胺、正己烷），有的
o5
溶解度很小（如苯、1-氯己烷）。在40C、138×10Pa下用CO2从室温离子液体

[bmim]PF6中萃取有机物，在10个苯系有机物中平衡萃取率达到95%时，苯酚、

苯甲酸、苯甲酰胺（固体）需要的CO2量最多，而苯、氯苯（与室温离子液体不

互溶）需要的CO2量最少；在10个己烷系物质中，己酰胺需要的CO2量是其他物
质的2倍多。

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1.3.3.2室温离子液体在化学反应中的应用

与传统的工业多相催化过程相比，均相催化虽然具有反应条件温和以及催化
效率高的优点，但存在的最大障碍之一就是均相催化剂的分离和回收相当困难。
其结果不仅导致对产品和环境造成污染，而且会因为昂贵的均相催化剂的流失导
致生产成本的增加。因此，均相催化至今仍未得到广泛的应用。
室温离子液体的出现为解决上述难题带来了新的生机。以室温离子液体作反
应系统的溶剂有如下一些好处：首先为化学反应提供了不同于传统分子溶剂的环
境，可能改变反应机理使催化剂活性、稳定性更好，转化率、选择性更高；室温
离子液体种类多，选择余地大；将催化剂溶于室温离子液体中，与室温离子液体
一起循环利用，催化剂兼有均相催化效率高、多相催化易分离的优点；产物的分
离可用倾析、萃取、蒸馏等方法，因室温离子液体无蒸气压，液相温度范围宽，
使分离易于进行。室温离子液体作溶剂时化学反应可以是单相的，选用亲水的室
温离子液体则可与有机相形成二相系，选用憎水的室温离子液体则可与水形成二
相系。
由于室温离子液体具有上述分子溶剂（如水、苯等）所不具有的特征，使其
在液-液双相催化领域的应用与日俱增。迄今为止，对室温离子液体在烷基化、
酰基化、羰基化、异构化、加氢反应、聚合反应、Heck反应和Diels-Alder反应等
催化反应体系中的应用研究已有大量报道[107-114]。

1.3.3.3室温离子液体在电化学中的应用

室温离子液体所具有的优越的电学和电化学性能决定了它作为新型环保电
解液的地位，大量的研究证明这种绿色电化学材料拥有良好的应用前景[115-117]。
①传感器
Buzzeo等[118]报道了用室温离子液体设计气体传感器。他们设计了一种新的
游离膜电极且用一薄层室温离子液体对此电极进行改性。用室温离子液体做