ionic liquid是什麼意思，ionic liquid的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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離子液體（Ionic Liquid, IL）是一種在室溫或接近室溫下呈液态的、完全由離子（陽離子和陰離子）組成的鹽類物質。與傳統的高溫熔融鹽（如氯化鈉熔融态需要>800°C）不同，離子液體的特殊結構賦予了其較低的熔點（通常低于100°C，許多在室溫下即為液體），使其成為一類獨特的、可設計的液态材料。

核心特征與組成：

1. 離子本質： 離子液體完全由帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子構成，不存在中性分子。這是其區别于分子溶劑（如水、乙醇）的根本特征。
2. 低熔點： 這是其被稱為“液體”的關鍵。低熔點主要源于其結構中離子的不對稱性以及較大的空間位阻，阻礙了離子規則緊密堆積形成高熔點晶體。常見的陽離子（如烷基取代的咪唑鎓、吡啶鎓、季铵鹽、季鏻鹽離子）和陰離子（如鹵素離子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、雙三氟甲磺酰亞胺離子、烷基硫酸根等）的組合是實現低熔點的關鍵。
3. 可設計性（“Designer Solvents”）： 離子液體最顯著的優勢之一是其高度可調性。通過選擇不同的陽離子、陰離子組合，或者對陽離子/陰離子上的取代基進行修飾（如改變烷基鍊長度、引入特定官能團），可以精确調控其物理化學性質（如熔點、粘度、密度、溶解性、極性、電導率、熱穩定性、酸性/堿性等），以滿足特定應用的需求。

關鍵性質：

• 極低的蒸氣壓/不揮發： 離子液體幾乎沒有可測量的蒸氣壓，在常溫常壓下不揮發。這使得它們不易散失到大氣中，減少VOC排放，被視為潛在的“綠色溶劑”。
• 高熱穩定性和化學穩定性： 許多離子液體具有較高的熱分解溫度（可達300-400°C甚至更高）和良好的化學穩定性（對水、空氣、許多酸/堿穩定），適用于高溫或苛刻反應條件。
• 寬液态溫度範圍： 從遠低于室溫到高達300°C以上都能保持液态，提供了寬廣的操作窗口。
• 良好的溶解能力： 離子液體能溶解多種物質，包括無機物、有機物、高分子甚至氣體（如CO2, SO2），其溶解性可通過結構設計進行調節。一些離子液體是纖維素的優良溶劑。
• 高離子電導率： 使其成為電化學應用（如電池、電容器、電沉積）的理想介質。
• 寬電化學窗口： 許多離子液體具有很寬的電化學穩定性窗口（可達4-6V），允許在更寬的電位範圍内進行電化學反應而不發生分解。
• 非易燃性： 大多數離子液體不易燃，提高了操作安全性。

主要應用領域（舉例）：

離子液體的獨特性質使其在衆多領域展現出巨大潛力：

1. 綠色化學與催化： 作為環境友好的反應介質或催化劑（包括功能化酸性/堿性離子液體、金屬配合物離子液體催化劑），用于有機合成、聚合、生物質轉化等，可提高反應效率、選擇性和催化劑回收利用率。美國化學會（ACS）綠色化學研究所的研究強調了離子液體在替代揮發性有機溶劑方面的作用。
2. 電化學： 用作锂離子電池、超級電容器、染料敏化太陽能電池、電鍍/電沉積工藝中的電解質，提供高安全性（不揮發、不易燃）、寬工作溫度範圍和寬電化學窗口。美國能源部（DOE）下屬實驗室如阿貢國家實驗室（ANL）和國家可再生能源實驗室（NREL）在該領域有深入研究。
3. 分離科學與技術： 應用于氣體分離（如CO2捕獲）、液液萃取、固相微萃取、色譜固定相（氣相色譜GC、高效液相色譜HPLC）等，利用其可設計的溶解性和選擇性實現高效分離。德國DECHEMA研究所等機構在相關分離過程優化方面有貢獻。
4. 功能材料： 作為潤滑劑、傳熱流體、推進劑、炸藥、藥物傳遞載體、傳感器材料、聚合物添加劑（離子凝膠）等。英國帝國理工學院等研究機構在開發基于離子液體的先進功能材料方面處于前沿。

權威定義參考：

• 國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC） 給出了離子液體的标準定義：“Ionic liquids are liquids consisting entirely of ions.” 并進一步說明：“In the broad sense, this term includes all molten salts, for instance, sodium chloride at temperatures higher than 800 °C. However, in current usage the term ionic liquid is frequently restricted to salts whose melting point is below an arbitrary temperature, such as 100 °C.” (來源：IUPAC Gold Book)。
• 美國化學會（ACS） 在其出版物和資源中廣泛讨論離子液體的性質和應用，将其定位為一類重要的新型溶劑和功能材料。
• 德國DECHEMA（化學工程與生物技術協會） 在其研究報告中詳細闡述了離子液體在化工分離過程中的潛力和挑戰。
• 美國能源部國家實驗室（如ANL, NREL） 發表了大量關于離子液體在能源存儲與轉換（電池、電容器）以及生物質利用中應用的研究成果。

網絡擴展資料

Ionic Liquid（離子液體） 是一種在常溫或低溫下呈液态的離子化合物，主要由陰陽離子組成。以下是其詳細解釋：

1. 定義與組成
   離子液體是完全由離子構成的熔鹽，通常在低于100°C時仍保持液态。例如，人類發現的第一種常溫離子液體是硝酸乙基铵（熔點為12℃），其結構與硝酸乙酯類似，但性質差異顯著。

2. 特性

   • 低揮發性：蒸汽壓極低，不易揮發。
   • 穩定性強：熱穩定性高，不易燃。
   • 導電性優異：離子遷移率高，適合用作電解質。
   • 可設計性：通過調整陰陽離子組合，可定制其物理化學性質。

3. 應用領域

   • 綠色化學與催化：作為環境友好型溶劑，替代傳統有機溶劑。
   • 功能材料：用于制備導電材料、光熱材料等。
   • 電化學：在電池、超級電容器中作為電解液，提升性能。

4. 示例與注意事項

   • 硝酸乙基铵水解後釋放NH₃，溶液呈堿性，因此需注意其儲存條件。
   • 其他常見離子液體包括咪唑類、吡咯烷酮類衍生物。

離子液體憑借其獨特的物理化學性質，成為多領域研究的焦點，尤其在可持續能源和材料科學中具有廣闊前景。

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