离子液体表面活性剂在水溶液中的自组装及其调控研究进展

离子液体表面活性剂在化学合成、材料制备和环境污染控制等方面的应用与它们在水溶液中的自组装及其微观结构密切相关。因此,研究离子液体表面活性剂在水溶液中的自组装行为具有重要的意义。本文重点综述了阳离子的结构、阴离子的类型、外加电解质、有机添加剂、环境因素(温度、溶液p H值和光)等对离子液体表面活性剂在水中的自组装行为以及对组装体结构影响的研究进展,总结了这些因素对离子液体表面活性剂在水中自组装的调控规律,展望了该领域的发展方向及面临的挑战。

负载Pd(Ⅱ)两亲性纳米催化剂的制备及其在水中循环催化C-C耦合反应

合成在水相反应中具有高活性、易分离、能重复使用的催化剂具有重要的研究意义。我们首先通过部分离子交换的方式,合成了同时具有亲疏水阴离子、具有两亲性的聚离子液体共聚物。该共聚物中咪唑基团提供卡宾配体,进一步与Pd(OAc)2通过络合作用形成稳定的聚合物交联网络,将金属催化剂稳定地固定在网络内部,形成固载Pd(OAc)2的纳米催化剂。该催化剂具有两亲性,有助于在水相中富集反应底物,有效催化水中Suzuki耦合反应。更为重要的是,该催化剂具有良好的催化稳定性,循环使用10次,其催化活性没有明显降低。这种基于聚离子液体固载催化剂的合成方法为环境友好型催化剂的设计和水中绿色反应的发展提供了重要的途径。

离子液体捕集二氧化硫气体的研究进展

近年来,化石燃料燃烧产生的二氧化硫(SO_2)对人类健康和生态环境造成严重威胁,如何有效捕集SO_2引起了国内外学者的广泛关注.离子液体作为一种新型绿色溶剂,具有蒸汽压低、液程宽、稳定性好、结构和性质可调节等特殊的性质,在气体分离领域得到了广泛的应用,被视为有前景的SO_2吸收剂.调节离子液体的结构,进一步改善离子液体的捕集性能,使其快速、高效、低耗、可逆地捕集烟气SO_2是研究的关键.本文综述了近年来离子液体捕集SO_2的研究进展,主要内容包括常规离子液体和功能离子液体,其中功能离子液体主要包括有机酸盐离子液体、含酚基阴离子或唑基阴离子的离子液体、含醚基或氨基的离子液体和多功能离子液体.同时,对目前该领域的发展所面临的主要问题和进一步的研究工作提出了建议.

离子液体微乳液研究进展

离子液体参与构筑的微乳液体系兼顾了离子液体和微乳液的优点,如热稳定范围宽、增溶能力强、结构/性质可调控等.根据离子液体的结构特点,它可以替代经典微乳液中的任意一个组分形成离子液体微乳液,并在材料制备、酶活性和生物催化、药物增溶与传输等领域展示了良好的应用前景.本文系统地总结了离子液体替代经典微乳液中的一个组分、两个组分和三个组分所形成的离子液体微乳液,综述了这类体系的结构、性质、应用等方面的研究进展,并对其未来发展趋势和需要解决的主要问题进行了分析讨论.

疏水性低共熔溶剂及其在含水体系萃取分离中的应用

低共熔溶剂是一类新型的绿色溶剂,但目前文献报道的低共熔溶剂大多是亲水性的。它们在水中不稳定,很难在含水体系中得到应用。为了解决这一问题,近年来疏水性低共熔溶剂受到特别的关注。本文在介绍低共熔溶剂基本概念的基础上,以含水体系中短链脂肪胺、低碳醇、双酚A、杀虫剂、重金属和稀有金属的萃取/分离为例,综述了近年来疏水性低共熔溶剂在液-液萃取、液相微萃取等分离方面的研究进展,分析了进一步的发展趋势,提出了目前尚待解决的主要问题。

溶液中离子液体有序聚集体微观结构的分子动力学模拟研究进展

具有两亲结构的离子液体在溶液中可以形成各种不同类型的有序分子聚集体,这些聚集体作为微反应器或模板在化学、化工、材料、资源、环境等领域具有重要的应用前景.因此,深入研究溶液中有序聚集体的微观结构具有重要意义.分子动力学模拟是研究离子液体有序分子聚集体微观结构和相互作用的重要手段.本文综述了近年来分子动力学模拟技术在研究离子液体有序聚集体微观结构方面的研究进展,系统总结了胶束、囊泡、溶致液晶等有序聚集体的微观结构及形成机理,并对其未来发展趋势和需要解决的主要问题进行了分析.

匹配离子液体电解液的氮掺杂石墨烯的制备与电容性能

以廉价的磷酸胍、碳酸胍和盐酸胍为氮源,采用简便的水热法制备了氮掺杂石墨烯气凝胶.这些气凝胶具有多级孔非晶态无序结构.其中,以盐酸胍为掺杂剂所制备的氮掺杂石墨烯气凝胶(HRGA)具有更高的氮含量(9.7 at%)、更大的比表面积(257.6 m^(2)g^(-1))以及更大的电导率(11.2 S cm^(-1)).以离子液体为电解液,HRGA作为对称型超级电容器的电极材料,在电流密度为1 A g^(-1)时的比电容为176 F g^(-1),在功率密度为875 W kg^(-1)时的能量密度高达70 Wh kg^(-1).氮掺杂石墨烯气凝胶为开发高性能储能器件提供了潜在的电极材料.