聚乙二醇功能化含氟离子液体的设计与合成(3)
1.2.2 离子液体的性质
（1）熔点：熔点是离子液体的一个关键特性参数，是判别某种盐是否构成离子液体的重要标志。增大阳离子或阴离子的体积，增加结构的不对称性，使离子不能堆积成规则的晶体，削弱阴阳离子间的作用力，以至于熔点接近室温。
（2）密度：密度与离子液体的离子构成有关，密度随阴离子的增大而增大，选择合适的阴离子可以将离子液体的密度调整到一定范围，而阳离子的增大会使密度变小，改变阳离子可以将密度精确到一定数值。
（3）电化学性质：离子液体的电化学性质例如电导率、电化学窗口等，与离子液体的阴阳离子构成、纯度有极大关系。
1.2.3 离子液体的特点
第一：离子液体可操作温度范围宽（-40-300℃），蒸汽压极低,不易挥发，不易燃烧，在使用、储藏中不会挥发损失，消除了挥发性有机化合物环境污染问题；
第二：离子液体可用于制备电解液，具有较大的电化学窗口、极好的抗氧化性、良好的热稳定性、导电性；
第三：能溶解大多数化合物,可使反应在均相中进行，方便操作，产物易分离，且可大大减小反应容器的体积，循环使用性能较好，回收率较高，损失较小；
第四：性质的可调控性，调整离子液体的阴阳离子种类和构成就可以改变催化活性、液体状态范围、溶解性等物化特性,可根据实际需要,定向设计离子液体体系。
1.2.4 离子液体制备方法
离子液体常规合成方法分为一步合成法和两步法。一步合成法是卤代烃或酯类化合物与叔胺发生加成反应，或利用碱性的叔胺与酸性化合物发生中和反应生成目标离子液体的方法。两步法是叔胺与卤代烃反应，再将卤素离子置换为目标离子液体的阴离子。为将离子液体推广至工业化生产，需提高合成离子液体的产率和效率并降低生产成本，近几年人们不断改进合成方法，相继出现外场强化法、微反应器法等新型合成方法。针对离子液体规模化制备的技术难题, 张锁江等提炼出多系列离子液体的通用制备过程[13]。
图1.1 离子液体的通用制备过程
1.3 含氟离子液体的研究进展
1.3.1 概述
离子液体与氟化学紧密相关，离子液体中含有多种氟阴离子的烷基铵盐、咪唑盐等的合成、性质以及应用已经得到研究[14]。传统的含氟阴离子：如CF3SO3-、CF3CO2- 、(CF3S02)2N-、BF4-、PF6-；含氟新型阴离子：相对于传统的含氟阴离子，此类阴离子组成的离子液体的功能性更好。
1.3.2 特点
第一：电荷分布较均匀且对称性较低，表现为熔点和粘度较低；
第二：因其疏水性较好而具有更好的耐水性。
1.3.3 发展前景
近年来许多关于含氟离子液体的探索研究尝试全氟烷基引入离子液体，由于氟原子的引入，使得离子液体的性质发生了改变，改变了离子液体原有的熔点、液体范围的宽度、耐温性、耐水性、密度、粘度和电导性等。全氟烷基可以选择性的引入离子液体中，可作为表面活性剂或者相转移催化剂。但由于全氟烷基链价格比较昂贵且本身降解性不佳，因此其在实际应用方面受到了限制。
更多的新型含氟离子液体正在研究中，它们的研究方向主要向功能体系发展，即根据实际需求，设计并合成符合要求的具有特定功能的离子液体，如离子液体特定的选择性、耐水性、功能性等。
1.4 离子液体的应用
目前离子液体常用作反应溶剂和催化剂。由于其独特的理化性能，还可用于萃取分离、汽液相色谱分析、润滑材料、CO2捕集分离及转化、生物质能源、电解、电池及储能技术、废水处理、废旧塑料的降解与循环利用、航空航天推进剂、高级热导体等方面。
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