绿色低共熔物中的快速一氯代反应研究(3)
1.1.2.3 低共熔离子液体作为电化学的应用
在这里简单介绍一下电沉积的概念：低共熔溶剂以其较宽的电化学稳定窗口、良好的导电性和溶解性，且与离子液体相比更负的还原电势等优点，而在以下两个领域：合金和金属的电沉积的导电性两个领域引起人们极大的关注。目前，已有多篇文献报道了在低共熔溶剂中电沉积制备 Sn［29］、Zn［29，31，32］、Cr［33］、Ni［34］、Cu［35，36］、Ag［37，38］和 Te［39］等金属的研究，并讨论了不同低共熔溶剂对金属电沉积动力学行为的影响[14]。bott 等分别以氯化胆碱 /乙二醇和氯化胆碱 /尿素低共熔溶剂为介质，研究了不同氢键给体对电沉积 Zn 的生长速度与成核的影响[15]。结果表明，Zn在氯化胆碱 /乙二醇中成核慢而生长快，而在氯化胆碱 /尿素中成核快而生长慢。此外，他们对Cu2 +的研究发现在共晶溶剂以上2种形核机制在电沉积行为和金属铜，Cu2 +的电化学还原分 Cu2 +/Cu+和 Cu+/Cu0两步进行，其中 Cu+/Cu0为不可逆行为，而 Cu2 +/Cu+为准可逆行为，且沉积过程中 Cu 的成核为连续成核机理。Tetsuya 等研究了 Cu+在氯化胆碱 /尿素低共熔溶剂中的电沉积行为，证实 Cu 的 3D 成核过程介于瞬时成核和连续成核机理之间[16]。耐腐蚀性能和磁性能的特殊结构的材料是合金，在工业生产中起着不容忽视的作用，特别是在日常生活和科学研究中发挥相当大的作用。近几年来，人们以低共熔溶剂为介质，陆续成功制备了 Zn-Sn、Cd-Se、Cd-S、Zn-S、Te-Bi、Te-Sb、Cu-In、Cu-In-Se、Cu-In-Ga-Se、Ni-Sn、Zn-Mn 和 Cu2ZnSnS4等合金材料[17]。Abbott 等分别在氯化胆碱 /尿素和氯化胆碱 /乙二醇低共熔溶剂中进行Zn-Sn合金的电化学沉积，系统研究了沉积电流密度、氢键给体和沉积时间对 Zn-Sn 合金的组成和形貌的影响[18]。Chan 等以氯化胆碱 /乙二醇低共熔溶剂为介质，第一次采用恒电位法共沉积制得 Cu2ZnSn 合金，然后在 450℃ 的硫蒸汽中硫化 1. 5h 而制备了 Cu2ZnSnS4薄膜，并发现这种膜的能隙约为 1. 49 eV，光吸收系数约为 10－ 4c－ 1。3. 1. 2电抛光卖了氯化胆碱共晶溶剂型抛光技术电，结果表明，共溶剂的生产技术效率为90%，而平均只有20%的电镀技术[19]。Abbott 等系统研究一系列不锈钢在氯化胆碱 /乙二醇低共熔溶剂中的电抛光性能及其机理时发现，一层氧化膜会立刻被形成在不锈钢表面上，在有氧并且清洁的不锈钢表面上。同时，他们还发现，脱合金腐蚀合金不出现电抛光不锈钢在共晶溶剂。染料敏化太阳能电池(DSSCs)的重要组成部分是太阳能电池电解液，其性质将对 DSs 的稳定性和能量转化效率产生重大影响[20]。DSSCs 常用的电解液为离子液体和有机溶剂，但由于有机溶剂在填充过程中容易泄露和长期光照条件下的高挥发性，以及离子液体潜在的毒性、价格昂贵和纯度等问题，从而导致限制了 DSSCs 的发展[21]。蒸气压不高、电化学稳定窗口不窄、制备容易不繁琐、价格实惠和无毒等优异特性都是低共熔溶剂所具备的，并且显示了其作为 DSSCs 电解液的强大潜力。Jhong 等发现，把丙三醇/碘化胆碱低共熔溶剂当作电解液，可以增高 DSSCs 的光电转化效能达到 3. 88% ，高于大多数离子液体电解液的光电转化效率。
1.1.2.4 低共熔离子液体在其他方面的运用
深共晶溶剂被应用在化学反应当中，已经有非常多的研究正在取代传统的有机溶剂作为反应介质在有机反应。与其它有机溶剂相比，作为反应介质，低共熔溶剂具有以下若干有点，比如：无毒性、蒸汽压不高、溶解性能有特点、可生物降解、反应产物分离不繁琐等等。近年来，随着传媒深共晶溶剂，成功地合成了一系列重要的有机化合物[22]。Phadtare 等在不使用任何其它催化剂或有机溶剂的条件下，以氯化胆碱 /尿素低共熔溶剂为介质，实现了 1-氨基蒽-9，10-醌的溴化反应。与传统方法相比，该法有以下若干优点，比如：反应时间短、反应条件简单、适用范围广，产率高、而且避免了有毒催化剂和有害有机溶剂的使用，为重要的工业染料中间体卤化1-氨基蒽-9，10-醌的绿色合成开发了新的思路。传统有机溶剂的绿色用途。