近日,中科院過程工程研究所張鎖江領(lǐng)導(dǎo)的創(chuàng)新團隊在離子液體結(jié)構(gòu)方面的研究中取得進展。相關(guān)研究論文Hydrogen Bonds: A Structural Insight into Ionic liquids發(fā)表在《歐洲化學(xué)雜志》上(Chem. Eur. J., 2012, 18, 2748-2761)。該項研究從電子、分子、團簇不同尺度,對離子液體結(jié)構(gòu)進行了更加深入的闡述,對離子液體的基礎(chǔ)研究和學(xué)科的發(fā)展有重要的科學(xué)價值。
離子液體是一類新型的綠色介質(zhì)和軟材料,完全由陰陽離子組成,但在常溫下呈液體狀態(tài),具有許多不常規(guī)的性質(zhì),如極低的蒸汽壓、高的化學(xué)/熱穩(wěn)定性、寬的電化學(xué)窗口等。目前廣泛應(yīng)用于分離、催化、電化學(xué)、材料等領(lǐng)域,展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。而離子液體研究中一個重要的問題是:什么決定了離子液體的性質(zhì)?傳統(tǒng)觀點認(rèn)為,離子液體與NaCl等高溫熔鹽相似靜電力起主要作用,然而這不能很好地解釋許多實驗現(xiàn)象。這項新的研究表明,氫鍵及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是除靜電力以為離子液體中最重要的作用方式,對離子液體的性質(zhì)及應(yīng)用,包括熔點、粘度和蒸汽壓,以及CO2吸收、纖維素溶解、催化等都用重要的影響(如圖所示)。
審稿人認(rèn)為,這篇文章詳細(xì)地闡述了氫鍵對離子液體物理化學(xué)性質(zhì),如熔點、粘度、蒸汽壓等影響,特別重要的是,氫鍵對離子液體有著與常規(guī)分子溶劑相反的作用,對于理解離子液體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)間關(guān)系以及新型離子液體的設(shè)計具有重要意義。
以上研究工作得到973計劃和國家自然科學(xué)基金等項目資助。
離子液體結(jié)構(gòu)研究取得新進展
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