被誉为“绿色催化剂”的新材料离子液体，是“未来的溶剂”！

被譽為“綠色催化劑”的新材料離子液體，是“未來的溶劑”！

作者：英納氏發布時間：2022-06-10

離子(zi)液體(ti)是低(di)溫(wen)或室溫(wen)熔融鹽，可作為(wei)綠(lv)色催化劑(ji)(ji)和溶劑(ji)(ji)，實(shi)際應用時(shi)可根據(ju)使用條件設(she)計合成出具備特殊功能的(de)離子(zi)液體(ti)新材料，因此被稱為(wei)“未來的(de)溶劑(ji)(ji)”。

離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)（Ionic Liquid）又稱室溫離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)、室溫熔(rong)融鹽(yan)或有機離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)等(deng)，是由有機陽離子(zi)(zi)和無(wu)機陰離子(zi)(zi)組(zu)成，在(zai)100℃以下呈液(ye)體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)的(de)鹽(yan)類。大(da)多(duo)數離子(zi)(zi)液(ye)體(ti)(ti)(ti)在(zai)室溫或接近室溫的(de)條件下呈液(ye)體(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)，并且在(zai)水(shui)中(zhong)具有一定程(cheng)度的(de)穩定性。

由于(yu)有機陽(yang)離(li)子(zi)(zi)與無(wu)機陰離(li)子(zi)(zi)的多樣性(xing)，通(tong)過改變配比組合可設(she)計合成出具備(bei)特(te)殊(shu)功能的離(li)子(zi)(zi)液(ye)體(ti)新材(cai)料，因此被稱為“未來(lai)的溶(rong)劑(ji)”。離(li)子(zi)(zi)液(ye)體(ti)無(wu)味、不支持燃燒、蒸汽壓小且(qie)很難揮發、易(yi)回收，在工業使用中無(wu)有害(hai)氣體(ti)產生，是傳統有機溶(rong)劑(ji)的良(liang)好替代(dai)品。與傳統常規(gui)溶(rong)劑(ji)相比在熱穩定性(xing)、導(dao)電性(xing)方面具有獨特(te)的優勢(shi)。

離子液體的應用領域

離子液體作(zuo)(zuo)為一種新(xin)型(xing)的(de)(de)綠色環保溶劑(ji)，具(ju)有(you)各種有(you)利特征，如低熔點、低蒸汽壓、可設計性(xing)等，在各領域(yu)備受關(guan)注。但其(qi)應(ying)用(yong)仍(reng)需(xu)要完整(zheng)的(de)(de)物(wu)性(xing)和結構方(fang)面(mian)的(de)(de)參數(shu)(shu)，但目前(qian)這方(fang)面(mian)的(de)(de)積累還(huan)不充(chong)分，一定程度上限制了離子液體的(de)(de)進一步開發(fa)和應(ying)用(yong)。雖然離子液體的(de)(de)研究和應(ying)用(yong)展示(shi)出了誘人的(de)(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)，但要大規模(mo)的(de)(de)取代傳統有(you)機(ji)溶劑(ji)，尚需(xu)做許多工(gong)作(zuo)(zuo)，尤其(qi)是缺(que)乏它(ta)們的(de)(de)熱力(li)學(xue)數(shu)(shu)據、動力(li)學(xue)數(shu)(shu)據以及相應(ying)的(de)(de)熱動力(li)學(xue)模(mo)型(xing)。我們相信(xin)離子液體在有(you)機(ji)合成中(zhong)會(hui)有(you)越來越重要的(de)(de)地位。石(shi)油產品(pin)脫硫(liu)、核污染廢料處理、潤滑材料、太陽(yang)能(neng)工(gong)業、電(dian)池材料、人造肌肉…

離子液體步入正軌

1914年，Walden首先(xian)發現(xian)熔點在12℃的硝酸乙基(ji)銨(EtNH3)NO3離子液體(ti)

1948年，Hurley等人報道了(le)第一代(dai)氯鋁酸鹽離子液體系

1976年，基于(yu)N-烷(wan)基吡啶(ding)的氯鋁酸鹽的室溫離子(zi)液體被重新合成(cheng)，為離子(zi)液體在電化學、有(you)機(ji)合成(cheng)、催化等領域(yu)的應用初步奠定了基礎

1992年，抗水性、穩(wen)定性強的1－乙基(ji)(ji)－3－甲基(ji)(ji)咪唑四氟硼酸鹽（bmim[BF4]）被(bei)合成，此(ci)后離子液(ye)體的研究步(bu)入正軌(gui)

1996年，N (CF3SO2) 2-的咪唑(zuo)類(lei)離子液體(ti)被合成, 具(ju)有對水(shui)穩定(ding)，不溶物水(shui)，還兼具(ju)低熔點(dian)、低粘度(du)、高(gao)導電率、高(gao)熱穩定(ding)性(xing)等優點(dian)

20世紀(ji)80年代，1,3-二烷基(ji)咪唑鹽類離子液體(ti)被合(he)成，大大擴展了離子液體(ti)的范圍

離(li)子液(ye)體是綠色(se)可持續發(fa)展的新工藝

2003年，BASF開(kai)發出基(ji)于離子液體的BASIL工藝(yi)，陸續推進離子液體產業化進程(cheng)

2005年，Bicak等發現了(le)2－羥(qian)基(ji)乙銨甲酸鹽，這種(zhong)離子液體具(ju)有(you)極(ji)(ji)低的熔點，室溫時有(you)很高(gao)的離子電導(dao)率(lv)以(yi)及(ji)高(gao)可極(ji)(ji)化度，能(neng)溶解多種(zhong)無機鹽

2019年，牛津大學Henry J. Snaith等人的研(yan)究成(cheng)果表(biao)明，咪唑基離子液體可(ke)以提高FACsMA基鈣鈦礦器件性能(neng)

2020年，中科(ke)院(yuan)過程所離(li)子液體研究團(tuan)隊在離(li)子液體法分離(li)回收氨(an)氣(qi)取得進展(zhan)，實現氨(an)氣(qi)的(de)分離(li)與資源化利用，而(er)且無(wu)污染物排放，是一種綠色可持續發(fa)展(zhan)的(de)新工藝

21世紀初，功(gong)能(neng)化(hua)成為離子(zi)液(ye)體的研究方(fang)向，根(gen)據所需要的物(wu)理性(xing)質(zhi)，化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)，可(ke)以在離子(zi)液(ye)體中嫁接一些功(gong)能(neng)化(hua)基團以適應(ying)所需的功(gong)能(neng)化(hua)需要。

離子(zi)液(ye)體(ti)行業發(fa)展趨(qu)勢

新興(xing)行(xing)業(ye)，具(ju)有環保(bao)嚴(yan)苛(ke)、規(gui)模化生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)等準(zhun)入(ru)(ru)(ru)門檻(jian)，離子液體相對來說屬于新興(xing)行(xing)業(ye)，市(shi)場打開(kai)后會(hui)有較多進(jin)入(ru)(ru)(ru)者，環保(bao)要求的(de)嚴(yan)格可限(xian)制部分企業(ye)進(jin)入(ru)(ru)(ru)，而產(chan)品本(ben)身(shen)對技(ji)術(shu)(shu)、規(gui)模化生產(chan)的(de)能力亦能限(xian)制很多企業(ye)的(de)進(jin)入(ru)(ru)(ru)。

離(li)子液體市場處于培育階段

市(shi)場(chang)處(chu)于培(pei)育階段，大(da)(da)部分應(ying)用市(shi)場(chang)待(dai)開(kai)發(fa)，離子液體市(shi)場(chang)被國(guo)(guo)際巨頭把控(kong)，且不(bu)直(zhi)接對外銷售，國(guo)(guo)內企業暫不(bu)具備大(da)(da)規模(mo)量產能力，市(shi)場(chang)處(chu)于培(pei)育階段，大(da)(da)部分應(ying)用市(shi)場(chang)待(dai)開(kai)發(fa)，對企業的研(yan)發(fa)投(tou)入以及技(ji)術迭代要(yao)求較高。

離子液(ye)體市場規模(mo)預測(ce)

據(ju)Research的統計及預(yu)測數據(ju)顯示，2020年(nian)全球離(li)子液體(ti)市場約為3250萬(wan)美元，預(yu)計到2027年(nian)將達到5540萬(wan)美元，2020-2027年(nian)的復合年(nian)增長(chang)率為7.9％。

主要研究單(dan)位/公司

國(guo)內：浙江藍德(de)、萱(xuan)嘉(jia)集團、林州科能(neng)、惠州艾利榮、河南(nan)利華、蕪(wu)湖華仁、中科院(yuan)過程所、浙江大學…

國外：BASF、Solvay、Merck、Solvionic、Evonik、IOLITEC GmbH，Chemours，Proionic、Sk Chem…

ps：以(yi)上排名(ming)不分先(xian)后(hou)，名(ming)稱均(jun)為簡稱