环境友好的PET聚酯的降解体系设计(7)
4) 电化学合成方法
电化学合成方法的基本思路是选取需要的含有目标阳离子和目标阴离子的化合物，其中的阴离子可以电解氧化出气体，阳离子可以电解还原出气体，电解形成的气体从化学电反应池中排出，剩下的目标阴离子和阳离子通过离子交换膜在电化学反应池中形成最终的离子液体。这种方法对离子液体的阴阳离子的选择要求较高，选取过程中会受到些许限制，但研究表明此方法合成出的离子液体纯度很高。
1.4 离子液体的应用
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种性能优良的热塑性高分子材料，由于PET的化学惰性强，很难自然降解，因此，近年来废PET的循环利用日益受到人们的重视。目前，废PET的循环利用方法主要有物理法和化学法，前者通过熔融再塑制备附加值低的产品，其弊端是降低了废PET材料的利用价值且循环回用次数有限。将PET水解回收对苯二甲酸(TPA)和乙二醇是一种主要的化学降解方法，该方法需在强酸或强碱存在下进行，缺点是需要大量的浓酸或浓碱、催化剂不能重复回用、设备腐蚀和污染严重。超临界法虽然可以避免上述缺点，但需要高温高压、对设备材质要求高等，难以实现大规模操作。离子液体具有性质可调、溶解性好、热稳定性高和易回收使用等优点，被用于许多化学反应过程。在改善催化活性、选择性、循环使用和减少环境污染等方面获得了理想效果。
1.4.1 离子液体在聚合物溶解方面的应用
离子液体是近年来兴起的一类极具应用前景的绿色溶剂，以其强极性、不挥发，对水、空气稳定和高分子材料良好的溶解性而广泛应用于化工分离、材料制备等领域，用于代替易挥发的有机溶剂。2002年，Swatloski等[24]首先发现纤文素无需经过活化可以直接溶解在离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中，此发现为纤文素溶剂体系的研究开辟了一个全新的领域，引起了天然高分子材料在离子液体中溶解的广泛研究兴趣。Phillips等[24]研究了蚕丝在不同结构离子液体中的溶解性能，结果证明，离子液体的阳离子和阴离子结构对蚕丝的溶解性能都有显著的影响。芬兰的科学家HlJ研究了木材、秸秆以及其他形式的木质纤文素在离子液体中的溶解性能，以便更好的进行组分分离，实验结果表明：氯化丁基甲基咪唑盐离子液体在微波加热的条件下，可以溶解2％的秸秆和5％的木材。
1.4.2 离子液体在聚合物降解方面的应用
离子液体有很多独特的优点，例如可以使反应条件更加的温和、选择性与转化率更高、稳定性更强、同时也更有利于产物的分离。这使得人们对离子液体的研究产生很大的兴趣。Earle等[25]做了关于离子液体中聚合物解聚的可能性的理论研究，结果发现，含有少量无机酸的酸性氯化铝离子液体能够将油酸、硬脂酸和聚乙烯等聚合物降解成小分子。顾彦龙等[25]研究了较温和的条件下聚碳酸酯光盘在多种氯化铝离子液体、无机酸体系为反应介质中的降解行为。实验结果表明，废旧聚碳酸酯在甲基丁基咪唑盐的氯化铝离子液体／硫酸介质中反应72h后，能够有效的降解，主产物碳酸二苯酯的收率可达到63％。
1.4.3 离子液体在萃取分离中的应用
液液萃取分离已经越来越多被人们所重视，现在已经成为了一种最普通有效的分离方法。以往使用的溶剂大多数挥发性较强、有毒而且会对环境产生严重的危害。美国Alabama大学的研究人员[24]研究了苯的衍生物在离子液体相[bmim]PF6与水相中的分配系数，并与其在辛醇／水间的分配进行比较。由于[bmim]PF6不溶于水，不挥发，故蒸馏过程中质量并没有任何损失，可以循环回收使用，而且不会污染水相，更不会对大气产生任何的污染，因此其被称为绿色溶剂。