离子液体的电化学性能及分子模拟研究文献综述

文献综述

1 选题背景及意义1.1选题背景近年来，环境污染问题引起了大众广泛的关注，绿色溶剂在化学领域已得到广泛的使用，离子液体（Ionic Liquids，ILs）[1]便是其中的一种，被认为是21世纪最有希望的绿色溶剂和催化剂之一，已应用于新能源、萃取分离、电化学和催化合成等诸多领域[2]。

离子液体是一类在常温甚至100℃下仍然能够保持液态的熔融盐[3]，在一般情况下,它们是由有机的阳离子与有机的阴离子,或者有机阳离子与无机阴离子共同组成，是在室温下呈液态的有机盐，又称室温离子液体（Room-temperature Ionic Liquid）。

与传统的水溶液、有机溶剂、熔盐相比，离子液体具有熔点低、蒸汽压极低、化学稳定性和热稳定性高、电化学窗口宽、电导率高、可循环使用等优点。

目前离子液体已经成为国际绿色化学的研究前沿，为能源、资源、环境等重大战略性问题提供了新的发展机遇[4]。

离子液体据化学结构可以分为常规离子液体、功能化离子液体和聚合离子液体[12]。

功能化离子液体（task-specific ionic liquids-TSILs,或functional ionic liquids-FILs）[13]是指在阴阳离子中引入一个或多个官能团（如-OH、-CH2OCH3、-NH2、-COOR等），从而赋予这种离子液体不同于其本体的特殊功能。

这类离子液体除了具有离子液体的基本特性，如卓越的稳定性、低挥发性、结构可设计性等之外，其结构中所含有的官能团，能显著改善离子液体的物理化学性能，例如导电率、黏度、密度等。

根据这些优异的性能，使其应用面很广，主要在电化学方向[10]。

聚合离子液体［Poly(ionicliquid)s，PILs］通常是由一个聚合物骨架连接而成，而每个结构单元通过离子液体构成的一类高分子结构聚合物。