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氨基酸离子液体的研究进展摘要：离子液体具有许多独特的性质使它应用越来越广泛。
但有些离子液体缺乏毒性数据，并且离子液体本身不能生物降解，或对人体有害，或制备过程中造成环境污染。
而氨基酸是典型的生物衍生，是蛋白质和其他生物分子的原料，把它制成离子液体会无毒，具有生物活性且性质丰富。
本文综述了氨基酸离子液体的应用研究进展。
关键词：离子液体；氨基酸；应用；进展1前言众所周知，离子液体具有很多优点如：可忽略的蒸汽压、高导电性、高热稳定性、低毒性、不可燃性、在大范围温度内的高化学稳定性以及液体状态等。
但或多或少会对环境造成一定影响，所以寻找环境友好的合适溶剂是一个挑战，还要综合考虑成本因素。
而廉价有机酸根阴离子是降低离子液体成本的有效途径。
氨基酸离子来源广泛，无毒，制备过程中不对环境产生污染，本身还可以生物降解，氨基酸离子液体可以称得上是真正的绿色[1] 。
Kenta Fukumoto等首次报道了由20个氨基酸衍生的离子液体。
以1-乙基-3-甲基咪唑为阳离子与不同氨基酸为阴离子合成氨基酸离子液体，在室温下都是透明的、几乎无色的液体。
这些氨基酸离子液体不溶于醚，但可以与各种有机溶剂混溶，如甲醇、乙腈和氯仿，并能溶解天然氨基酸。
这些发现对于设计适合特定应用的离子液体是非常有用的[2]。
2离子液体的毒性研究W.Gouveia等对以咪唑、吡啶和胆碱阳离子阳离子和精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等氨基酸组成的离子液体进行了毒性研究。
发现以胆碱为阳离子的毒性比含有咪唑和吡啶阳离子的毒性要小得多。
包括对合成的ILs对不同组织层次的生物体进行了毒性检测，甲壳类盐酸蒿；人细胞HeLa（宫颈癌）；以及具有不同类型细胞壁的细菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。
其毒性同时依赖于阳离子和阴离子。
胆碱-氨基酸ILs对盐藻和HeLa细胞培养的毒性显著较低。
所有离子液体对细菌均无明显的毒性，其效果比抗生素氯霉素小2-3个数量级。
因此以氨基酸为阴离子产生的离子液体对人类和环境的毒性较低，它们是一种很有前途的材料[3]。
离子液体的热力学和介电性质研究离子液体是指在常温常压下呈液态的离子化合物，相对于传统溶剂来说，离子液体具有一系列优良性质，如高稳定性、低挥发、低燃点、可重复使用等，因此离子液体有着广泛的应用前景。
其中，离子液体的热力学和介电性质是研究离子液体重要的方向之一。
热力学性质是指离子液体在温度、压强等条件下的稳定性和热力学行为。
离子液体的热力学性质与离子之间的相互作用有关，因此热力学性质的研究有助于深入理解离子液体的结构和相互作用规律。
热力学性质的研究可以通过测定离子液体的热力学参数来实现，如热容、热导率、热膨胀系数等。
热容是指单位质量离子液体在温度变化下吸收或释放的热量，热导率则是指单位时间内，单位厚度离子液体所传导的热量。
热膨胀系数则是指单位压强下，单位体积离子液体在温度变化下的体积变化率。
通过对这些热力学参数的测量，可以了解离子液体在温度变化下的热力学特性。
此外，离子液体的相变热也是热力学研究的重点之一，相变热与离子液体的结构和相互作用密切相关。
介电性质是指离子液体的电导率、介电常数、介电损耗等电学性质。
离子液体的电学性质与其内部离子和晶格结构密切相关，因此介电性质的研究有助于深入了解离子液体的结构和电学行为。
离子液体的电导率是指离子在电场作用下的移动速度，电导率与离子液体的离子浓度、电荷量和温度等有关。
介电常数是指离子液体在电场作用下储能的能力，介电常数与离子液体内部晶格结构和离子浓度等因素有关。
介电损耗则是指离子液体在电场作用下的能量损失，介电损耗与离子液体的分子内部动态和弛豫行为密切相关。
通过测定离子液体的这些电学性质，可以深入了解其结构和电学特性，并应用于能量存储、电化学传感器等领域。
总之，离子液体的热力学和介电性质研究有助于深入了解离子液体的结构和相互作用规律，为其应用提供了理论和实验基础。
随着相关技术的不断发展，离子液体在能源、化学、制药等领域应用的范围将会逐步扩大，因此对其热力学和介电性质的研究还有很大的发展空间和应用前景。
氨基酸离子液体的理论研究：结构、分子间相互作用及碱性刘飞;吴蔚闳;卢运祥;彭昌军;刘洪来【摘要】利用密度泛函理论,对6种氨基酸阴离子和不同链长咪唑阳离子形成的离子液体的结构、阴阳离子间相互作用以及碱性进行理论研究.优化得到5种稳定构型,并且阴阳离子间存在2种氢键.利用分子中的原子理论(AIM)、非共价键相互作用理论(NCI)及自然键轨道理论(NBO)进行分析,结果显示阴离子羰基中的O与H(C2)能形成更强的氢键且具有一定的共价性质.利用最负表面静电势(Vs,min)和平均局部离域化能((I)s,min),在微观水平上对氨基酸离子液体的碱性进行分析,发现当引入氨基或羟基到阴离子中时,离子液体的碱性变强.【期刊名称】《华东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】8页(P587-593,652)【关键词】氨基酸离子液体;氢键;碱性;静电【作者】刘飞;吴蔚闳;卢运祥;彭昌军;刘洪来【作者单位】华东理工大学化学系,结构可控先进功能材料教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学化学系,结构可控先进功能材料教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学化学系,结构可控先进功能材料教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学化学系,结构可控先进功能材料教育部重点实验室,上海200237;华东理工大学化学系,结构可控先进功能材料教育部重点实验室,上海200237【正文语种】中文【中图分类】O641.320世纪以来,工业中大量使用易挥发、低沸点的有机溶剂,对环境造成了严重的污染,寻找环境友好型的绿色溶剂成为当下的研究热点[1-2]。
离子液体(ILs)作为一种绿色新型的溶剂,具有蒸汽压低、不易挥发、液态温度范围宽及电化学性能优良等特点,被认为是最具有前途的绿色溶剂[3]。
离子液体最重要的特点是具有可设计性,通过调节阴阳离子的结构可以形成成千上万种离子液体,以满足人们不同的需求[4-6]。
乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐（简称EMImTFSI）是一种常用的离子液体，具有优良的电化学性能和热稳定性，在储能设备、电化学传感器和材料合成等领域得到广泛应用。
本文将对EMImTFSI盐的成分、性质和应用进行全面评估，帮助读者深入了解这一重要的化学物质。
一、EMImTFSI盐的成分EMImTFSI盐由乙基-3-甲基咪唑阳离子和三氟甲磺酰亚胺阴离子组成。
乙基-3-甲基咪唑是一种离子液体常用的离子成分，具有良好的热和化学稳定性。
而三氟甲磺酰亚胺是一种优良的阴离子，具有高离子导电度和化学惰性。
这两种成分的结合使得EMImTFSI盐具有优异的电解质性能，适用于各种电化学领域的研究和应用。
二、EMImTFSI盐的性质1. 电化学性能EMImTFSI盐具有良好的电解质性能，低粘度和高离子传导率使其成为理想的电解质材料。
在锂离子电池、超级电容器和燃料电池等储能设备中得到广泛应用。
EMImTFSI盐还被用于电化学传感器和生物传感器的制备，用于快速、准确地检测各种离子和分子。
2. 热稳定性EMImTFSI盐具有优异的热稳定性，其熔点较低，不易挥发，在高温下仍能保持较好的电解质性能。
这使得EMImTFSI盐在高温条件下仍能稳定地工作，适用于高温环境下的能源存储和转换设备。
三、EMImTFSI盐的应用1. 储能设备作为电解质材料的EMImTFSI盐已经被广泛应用于锂离子电池、超级电容器和燃料电池等储能设备中。
其高离子传导率和稳定性为这些设备的高效运行提供了重要保障。
2. 电化学传感器EMImTFSI盐也被应用于电化学传感器的制备中，用于检测环境中的各种离子和分子。
其高灵敏度和快速响应性使得传感器能够准确、快速地检测出目标物质的存在。
3. 材料合成由于EMImTFSI盐在有机合成和催化反应中的良好溶解性和催化活性，它还被应用于材料合成领域。
在有机合成反应中，作为溶剂的EMImTFSI盐能够提高反应的选择性和产率；在催化反应中，EMImTFSI盐作为催化剂能够促进反应的进行。
离子液体在传热及相变储热中的应用研究进展白立光;朱吉钦;陈标华;李成岳;费维扬【摘要】离子液体具有与传统的传热、储热材料相当,甚至更加优越的性质,如蒸气压低,储热密度高,物理和化学稳定性好,热传导性好,熔点低和可设计性等.因此,离子液体在太阳能集热、建筑节能、电力谷峰调控、低品位余热存储、吸附式热泵等领域具有良好的应用潜力.综述了离子液体在传热和储热中的应用研究进展,包括作为热传导液用于太阳能集热,作为吸附介质应用于制冷(制热),以及作为相变储热材料等.最后,指出离子液体的一些性质,如腐蚀性、毒性和长期稳定性等,也是离子液体在储热和传热应用中需要考察的问题.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2010(061)012【总页数】7页(P3037-3043)【关键词】离子液体;热传导液;吸附制冷;相变储热材料【作者】白立光;朱吉钦;陈标华;李成岳;费维扬【作者单位】北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京,100029;清华大学化学工程系,化学工程联合国家重点实验室,北京,100084【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8Abstract：Comparing with the traditional thermal storage and heat transfer materials,ionic liquids have an equal or better performance,such as low vapor pressure,high heat storage density,high physical and chemical stability,high thermal conductivity,low melting point,designable and so on.Therefore,the ionic liquids are ofgreat potential for the application in solar energy collection,building energy conservation,electric power control,low-grade waste heat storage,adsorption heat pump and other areas.This paper summarized the application of ionic liquids in heat transfer and heat storage,including heat transfer fluids in the solar collectors as the absorption medium in cooling(heating),as well as the phase change materials in heat storage.In addition,this article also pointed out that some properties,such as corrosive,toxic,etc.will be focused when these ionic liquids used in the process of thermal storage and heat transfer. Key words：ionic liquids;heat transfer fluids;absorption refrigeration;phase change materials传热、储热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要手段,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力的“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景。
收稿:2007年9月,收修改稿:2007年11月 3山东省自然科学基金项目(Y 2006B29)资助33通讯联系人 e 2mail :zhongniw @咪唑类离子液体的研究进展3王仲妮33 王洁莹 司友华 周 武(山东师范大学化学化工与材料科学学院 济南250014)摘 要 咪唑类离子液体以其独特的物理化学性质和在众多领域的巨大应用潜能而引起广泛的关注。
本文结合我们的研究工作,对近期国际上关于咪唑类离子液体的气2液和液2液平衡、咪唑类离子液体的表面活性剂行为、传统表面活性剂在咪唑类离子液体中聚集体的形成、表面活性剂Π水(油)Π咪唑类离子液体三元体系超分子自组装体形成等方面的一些主要研究成果进行了综合评述。
在此基础上,提出了进一步开展非传统表面活性剂Π离子液体体系超分子自组装体及离子液体结构对聚集体形成、结构、性质影响等研究的设想。
关键词 咪唑类离子液体 溶解平衡 超分子自组装体中图分类号:O64514;O626123 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2008)07Π821057207Imidazolium 2B ased Ionic LiquidsWang Zhongni33 Wang Jieying Si Youhua Zhou Wu(C ollege of Chemistry ,Chemical Engineering and Materials Science ,ShandongN ormal University ,Jinan 250014,China )Abstract The unique physicochemical properties of imidazolium 2based ionic liquids (I BI Ls )have attracted increasing interests due to their potential applications in various areas.In this paper ,combining with our w orks ,recent progress in s ome physicochemical properties of I BI Ls have been reviewed and discussed ,including the gas 2liquid and liquid 2liquid equilibrium of I BI Ls ,the surfactant behaviour of I BI Ls ,the aggregations of traditional surfactant in I BI Ls ,as well as the supram olecular self 2assemblies formed in surfactant ΠI BI Ls Πwater (or oil )ternary systems.Suggestions for further studies have been proposed to investigate the self 2assemblies formed in non 2traditional surfactant ΠI BI Ls systems and to make clear that how the structures of I BI Ls in fluence the formation and properties of surfactant self 2assemblies.K ey w ords imidazolium 2based ionic liquids (I BI Ls );s olubility equilibrium ;supram olecular self 2assemblies 离子液体(ionic liquids ,I Ls )是一类新型的熔融盐物质,其阳离子一般是体积较大、带有烷基取代基的有机离子如烷基季铵阳离子、N 2烷基吡啶阳离子、N ,N ′2二烷基咪唑阳离子等,阴离子一般是体积相对较小且对称性较好的离子如X -,BF 4-,PF 6-,ROS O 3-,T fO-(CF 3S O 3-),N fO -(C 4F 9S O 3-),T f 2N -((CF 3S O 2)2N -)等[1,2]。
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 3 期四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的热力学性质刘泽鹏，曾纪珺，唐晓博，赵波，韩升，廖袁淏，张伟（西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室，陕西 西安 710065）摘要：针对烷基咪唑磷酸酯离子液体的热物性数据较少的问题，本文在常压下测定了1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐（[EMIM][DHP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐（[EMIM][DMP]）、1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐（[EMIM][DEP]）、1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐（[BMIM][DBP]）四种烷基咪唑磷酸酯离子液体的密度、黏度（293.15~353.15K ）和电导率（293.15~343.15K ），并且测定了四种离子液体的热稳定性。
结果表明，离子液体的密度、黏度随温度的升高而减小，而电导率随温度的升高而增大。
采用自然对数方程关联四种离子液体的密度，根据实验值计算到了离子液体体积性质；采用VFT 方程关联离子液体黏度和电导率，其中密度与电导率的实验值与模型相关系数R 2达到0.9999，黏度相关系数R 2达到0.99999，实验测定的数据与模型一致；四种离子液体的热稳定性相近，分解温度均在271.9~278.6℃范围内；瓦尔登规则分析表明，四种烷基咪唑磷酸酯离子液体符合Walden 规则，而[EMIM][DMP]和[EMIM][DEP]被归类为“good ionic liquids ”。
关键词：烷基咪唑磷酸酯离子液体；密度；黏度；电导率；热稳定性中图分类号：TQ013.1 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2024）03-1484-08Thermodynamic properties of four alkyl imidazolium phosphate ionicliquidsLIU Zepeng ，ZENG Jijun ，TANG Xiaobo ，ZHAO Bo ，HAN Sheng ，LIAO Yuanhao ，ZHANG Wei(State Key Laboratory of Fluorine & Nitrogen Chemicals, Xi ’an Modern Chemistry Research Institute, Xi ’an 710065,Shaanxi, China)Abstract: The density, viscosity, and conductivity of 1-ethyl-3-methylimidazolium dihydrogen-phosphate ([EMIM][DHP]), 1-ethyl-3-methylimidazolium dimethylphosphate ([EMIM][DMP]), 1-ethyl-3-methylimidazolium diethylphosphate ([EMIM][DEP]) and 1-butyl-3-methylimidazolium dibutyl-phosphate ([BMIM][DBP]) ionic liquids were measured in the temperature range of 293.15K to 353.15K under ambient conditions. Some important volumetric properties, including the isobaric thermal expansion coefficients, molecular volume, standard entropy and lattice potential energy were calculated from the experimental density values. The thermal gravimetric analysis was performed in the temperature range of 35℃ to 700℃, resulting in thermal decomposition temperatures up to 271.9—278.6℃. The Walden rule analysis demonstrated that four phosphate ionic liquids complied with the Walden rule well, while [EMIM][DMP] and [EMIM][DEP] were classified as “good ionic liquids ”.Keywords: alkyl imidazolium phosphate ionic liquids; density; viscosity; conductivity; thermal stability研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1722收稿日期：2023-09-28；修改稿日期：2023-12-05。
离子液体的发展历程及其应用研究离子液体具有蒸汽压低、熔点低、稳定性高、电化学窗口宽、酸性可调等优良的特性，用途越来越广泛，近年来已成为诸多领域的研究热点。
本文主要对离子液体的种类进行了划分、讲述了离子液体的发展历程，重点介绍了离子液体作为电解质，绿色溶剂，催化剂，高效液相色谱流动相添加剂等方面的应用。
标签：离子液体；发展历程；应用1 离子液体发展史离子液体又称室温离子液体、室温熔融盐等，是在室温或接近于室温情况下以阴、阳离子组成的熔融盐体系。
1.1 按照离子液体发展顺序和时间追溯离子液体的发展历史，可将离子液体分为第一代、第二代和第三代离子液体。
从上世纪40年代末，由美国专利报道的三氯化铝和卤化乙基吡啶离子液体[1]被称为第一代室温离子液体。
此类离子液体主要应用在电镀领域。
上世纪90年代，由二烷基咪唑阳离子和六氟磷酸、四氟硼酸阴离子构成的室温离子液体[2]，被称之为第二代室温离子液体。
此类离子液体具有较好的稳定性。
到21世纪，在二烷基咪唑侧链上引入不同的官能团，被称之为第三代室温离子液体。
研究者可以根据不同的需求设计出具有不同功能的离子液体，使得离子液体的种类和功能变得更加完善和丰富，此类离子液体某种特殊性能和用途。
1.2 按照离子液体组成的结构根据构成离子液体的阴离子的组成不同可分为两大类：一类是氯铝酸类离子液体（组成可调的）；另一类是组成稳定的，其阴离子主要包括（CF3SO2）2N?、BF4?、PF6?、CF3COO?、AsF6?、CF3SO3?等。
根据构成离子液体的阳离子种类不同可以将阳离子分为季鏻盐类、季铵盐类、噻唑类、噻唑啉类，咪唑类、吡啶类等。
1.3 按照离子液体在水中溶解性主要依据离子液体在水中的溶解性不同而分。
还可以将室温离子液体分为憎水性离子液体和亲水性离子液体。
前者如[BPy]PF6、[BMIm]PF6、[OMIm]PF6、[BMIm]SbF6等，后者如[BPy]BF4、[BMIm]BF4、[EMIm]BF4、[EMIm]Cl等。
本科毕业论文（设计）1-乙基-3-甲基咪唑乳酸盐离子液体的热力学性质研究The study on thermodynamic properties of 1-ethyl-3-methy imidazolium lactic acid ionic liquidBohai University摘要离子液体（ionic liquid）是指在室温范围内(通常为100℃)呈现液态的完全由离子构成的物质体系，又称室温离子液体(room temperature ionic liquids)。
离子液体的最早报导可以追溯到20世纪初。
与传统的溶剂相比离子液体具有如下特点:(1)没有显著的蒸气压(2)具有良好的溶解能力。
(3)具有良好的导电性。
(4)具有较好的热稳定性和化学稳定性。
(5)易于与其他物质分离，可循环利用。
(6)制备简单。
作为新型的绿色溶剂和环保电解质，离子液体其具有良好的导电性、较低的熔点、宽阔的电化学窗口和可以忽略的蒸汽压等多种优点而广泛的应用于诸多领域。
因此，离子液体的合成开发与应用越来越受到化学工作者的重视，已被广泛地应用于有机合成、分离、电化学和无机物的制备中。
本文对离子液体的类别、特性、发展历史及应用前景做了总结，并以1-乙基-3-甲基咪唑乳酸盐离子液体为研究对象,对离子液体热力学性质进行研究。
关键词:离子液体;绿色溶剂;环保电解质;热力学性质The study on thermodynamic properties of 1-ethyl-3-methylimidazolium lactic acid ionic liquidAbstractIonic liquids is in the temperature range (usually under the 100℃) rendered entirely by the Ionic composition of the liquid material system, also known as ionic liquids at room temperature .Earliest reports of ionic liquids can be traced back to the early 20th century. Compared with traditional solvent for Ionic liquid has the following characteristics: The first, there is no significant vapor pressure. The second, has the ability of dissolution. Thirdly, with good electrical conductivity. The fourth, has good thermal stability and chemical stability. The fifth, it can be easily separated with other material and can be recycled. The sixth, it has the preparation of simple.As a new type of Green solvents and environmentally friendly electrolyte, it has the good conductivity, low melting point, wide electrochemical window and negligible vapour pressure of many advantages which can widely applied to many other areas. So the synthetic development and applications of ionic liquids increasing attracted the attention of chemical workers, which has been widely used in organic synthesis, separation, electrochemistry and preparation of inorganic compounds. This article characteristics, witch has been do the summary to the development of ionic liquids and its application prospects and do the research for the 1-ethyl-3-methyl limidazolium lactic acid ionic liquid and the chemical Property of ionic liquid.Key words:Ionic liquid; 1-ethyl-3-methyl limidazoliu lactic acid ionic liquid;environmentally friendly electrolyte; hermodynamic properties目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 离子液体的概述 (3)1.1 离子液体的定义 (3)1.2 离子液体的分类 (3)1.3 离子液体的性质 (4)1.3.1 离子液体的熔点 (4)1.3.2 离子液体的密度 (4)1.3.3 离子液体的溶解性 (4)1.3.4 离子液体的粘度 (5)1.3.5 离子液体的导电性 (5)1.3.6 离子液体的酸碱性 (5)1.4 离子液体的应用 (5)1.4.1 离子液体在化学反应中的应用 (5)1.4.2 离子液体在催化反应中的应用 (6)1.4.3 离子液体在分离中的应用 (6)1.4.4 离子液体在电化学中的应用 (6)1.5 离子液体的发展史 (7)1.6 离子液体的研究前景 (8)2 实验药品和仪器设备 (10)2.1 实验药品 (10)2.2 实验仪器 (10)3 热力学性质的测定原理 (11)3.1 粘度测定原理 (11)3.2 表面张力测定原理 (11)3.3 密度测定原理 (12)3.4 电导率测定原理 (12)4 热力学性质的测定操作 (14)4.1 粘度的测定操作 (14)4.2 表面张力的测定操作 (14)4.3 密度的测定操作 (15)4.4 电导率的测定操作 (16)5 结果讨论 (17)5.1 粘度实验数据与结果讨论 (17)5.2 表面张力实验数据与结果分析 (18)5.3 密度实验数据与结果讨论 (19)5.4 电导率实验数据与结果讨论 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (24)引言21世纪的化学是绿色化学的世纪,绿色化学的意义在于整个生产过程产生较少废物,以及对环境造成较少破坏,而不是仅在某一个工艺阶段产生较少废物。
