離子液體與綠色化學(xué)

前言

當(dāng)今人類社會面臨著巨大的挑戰(zhàn)，能源短缺和溫室效應(yīng)嚴重阻礙了可持續(xù)發(fā)展。如何在保持經(jīng)濟增長的同時，開發(fā)新能源并降低能源消耗，而且使環(huán)境不斷改善，無疑是綠色過程技術(shù)發(fā)展的方向和使命。離子液體作為一類新型介質(zhì)為綠色過程工程技術(shù)的突破提供了創(chuàng)新的源頭，為解決能源和環(huán)境問題帶來了新的機遇。2007年9月，由中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦，中國科學(xué)院過程工程研究所、中國石油大學(xué)（北京）、浙江大學(xué)、化學(xué)工業(yè)出版社共同承辦的第143次青年科學(xué)家論壇——“離子液體與綠色化學(xué)”在北京召開，近百名離子液體研究領(lǐng)域的青年學(xué)者及專家與會，針對當(dāng)前離子液體研究領(lǐng)域的新發(fā)展、新突破以及離子液體研究及未來工業(yè)應(yīng)用過程中遇到的瓶頸問題進行了深入的探討。基于此，經(jīng)多方參會人員努力，形成了《離子液體與綠色化學(xué)》。全書涉及離子液體的分子模擬、物理化學(xué)性質(zhì)及其在能源、資源、環(huán)境等多方面的應(yīng)用。相信該書的出版不僅會對促進我國離子液體的理論和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生重要影響，也有助于其他領(lǐng)域?qū)W者專家了解并共同致力于離子液體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。更希望該書的出版，可以促進我國離子液體的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為國家節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

內(nèi)容概要

離子液體是國際綠色化學(xué)的前沿和熱點。本書以離子液體和綠色化學(xué)的前沿科學(xué)研究為主線，系統(tǒng)介紹離子液體在綠色化學(xué)方面的最新研究成果和進展，包括離子液體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及離子液體在催化與分離、有機合成與材料制備、資源與環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用。本書是由國內(nèi)從事離子液體研究的高等院校、科研院所的專家共同撰寫完成的，重點反映2000年以后該領(lǐng)域的最新進展和我國化學(xué)家在此方面的貢獻，選擇性地對其中具有重要意義的方面進行系統(tǒng)探討，是一部全面介紹離子液體在綠色化學(xué)方面最新研究的專著。    本書可供化學(xué)、化工、材料、能源、環(huán)境等領(lǐng)域的高科技研究人員及相關(guān)專業(yè)高等院校的師生參考，也可供各級管理人員參考。

書籍目錄

序一序二前言第1章  離子液體與綠色化學(xué)展望  1.1 離子液體性質(zhì)及其在綠色化學(xué)中的應(yīng)用    1.1.1 離子液體的性質(zhì)研究    1.1.2 離子液體在綠色化學(xué)中的應(yīng)用    1.1.3 展望    參考文獻  1.2 手性離子液體的合成及其在有機反應(yīng)中的應(yīng)用    1.2.1 手性離子液體的合成    1.2.2 手性離子液體的應(yīng)用研究    1.2.3 結(jié)論    參考文獻  1.3 離子液體及其在石油化工中的應(yīng)用    1.3.1 離子液體在輕質(zhì)油品脫硫中的應(yīng)用    1.3.2 離子液體在低碳烯烴齊聚中的應(yīng)用    1.3.3 離子液體在輕烴異構(gòu)化中的應(yīng)用    1.3.4 離子液體在碳四烷基化中的應(yīng)用    1.3.5 離子液體在芳香烴烷基化中的應(yīng)用    1.3.6 離子液體在芳香烴酰基化中的應(yīng)用    1.3.7 離子液體在環(huán)己酮肟Beckmann重排反應(yīng)中的應(yīng)用    1.3.8 結(jié)論及展望    參考文獻  1.4 離子液體的過程工程基礎(chǔ)    1.4.1 離子液體的多尺度結(jié)構(gòu)    1.4.2 離子液體的單元反應(yīng)器及其強化技術(shù)    1.4.3 離子液體的生命周期分析    1.4.4 基于離子液體的前瞻性重大戰(zhàn)略技術(shù)    參考文獻第2章  離子液體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系  2.1 離子液體的結(jié)構(gòu)和量子化學(xué)研究    2.1.1 研究現(xiàn)狀    2.1.2 發(fā)展方向    2.1.3 結(jié)論    參考文獻  2.2 離子液體的分子動力學(xué)模擬    2.2.1 分子力學(xué)力場    2.2.2 純離子液體的分子模擬    2.2.3 離子液體混合體系的分子模擬    2.2.4 發(fā)展方向及展望    參考文獻  2.3 離子液體的揮發(fā)性研究    2.3.1 離子液體的揮發(fā)性及其揮發(fā)機理    2.3.2 離子液體的氣液相平衡研究    2.3.3 結(jié)論與展望    參考文獻  2.4 離子液體及其相平衡的關(guān)聯(lián)與預(yù)測模型    2.4.1 研究現(xiàn)狀及進展    2.4.2 研究方法及關(guān)鍵科學(xué)問題    2.4.3 研究前沿    2.4.4 發(fā)展方向及展望    參考文獻  2.5 離子液體與超臨界CO2體系的熱力學(xué)研究    2.5.1 CO2和離子液體的相行為    2.5.2 高壓CO2對離子液體性質(zhì)的影響    2.5.3 離子液體、CO2和有機溶劑（或水）體系的相行為    2.5.4 離子液體、CO2和其他氣體的相圖    2.5.5 離子液體/CO2相行為對其中化學(xué)反應(yīng)的影響    2.5.6 離子液體/超臨界CO2體系的應(yīng)用研究    2.5.7 結(jié)論    參考文獻  2.6 離子液體與超臨界流體萃取體系的相平衡研究    2.6.1 超臨界流體-離子液體二元系的高壓相行為    2.6.2 超臨界流體-離子液體二元系高壓相行為的模型化研究    2.6.3 超臨界流體-離子液體有機物三元系的高壓相平衡及模型化研究    2.6.4 結(jié)論及展望    參考文獻  2.7 離子液體微乳液的性質(zhì)及其應(yīng)用研究    2.7.1 研究現(xiàn)狀及進展    2.7.2 研究類型    2.7.3 研究內(nèi)容    2.7.4 發(fā)展方向及展望    參考文獻  2.8 離子液體在固體表面的相變研究    2.8.1 離子液體的結(jié)晶及相行為    2.8.2 云母表面離子液體的固液共存現(xiàn)象    2.8.3 石墨表面誘導(dǎo)離子液體形成穩(wěn)定固體層    2.8.4 離子液體在碳納米管空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變成高熔點晶體    2.8.5 離子液體在納米材料表面的熔點變化    參考文獻第3章  離子液體在催化與分離中的應(yīng)用  3.1 離子液體與二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化利用    3.1.1 研究現(xiàn)狀及進展    3.1.2 離子液體催化二氧化碳的功能化轉(zhuǎn)化    3.1.3 發(fā)展方向及展望    參考文獻  3.2 CO2的離子液體吸收及工業(yè)應(yīng)用研究    3.2.1 CO2主要的吸收固定方法    3.2.2 離子液體吸收CO2    3.2.3 基于離子液體的CO2固定轉(zhuǎn)化在工業(yè)上的應(yīng)用    3.2.4 展望    參考文獻  3.3 離子液體烷基化反應(yīng)新過程    3.3.1 烷基化技術(shù)的現(xiàn)狀及研究進展    3.3.2 復(fù)合離子液體烷基化    3.3.3 發(fā)展方向及展望    參考文獻  3.4 堿性離子液體分子設(shè)計、堿性表征及其應(yīng)用    3.4.1 堿性離子液體的起源、定義與分類    3.4.2 堿性離子液體的研究進展    3.4.3 堿性離子液體的分子設(shè)計與堿性表征    3.4.4 總結(jié)與展望    參考文獻  3.5 離子液體濕法催化酸性氣體的應(yīng)用研究    3.5.1 研究現(xiàn)狀及進展    3.5.2 功能化離子液體氣體反應(yīng)催化平臺    3.5.3 高溫濕法催化氧化煤氣脫硫的研究    3.5.4 發(fā)展方向及展望    參考文獻  3.6 離子液體在藥物萃取分離中的應(yīng)用研究    3.6.1 研究現(xiàn)狀及進展    3.6.2 關(guān)鍵科學(xué)問題    3.6.3 發(fā)展方向    3.6.4 結(jié)論及展望    參考文獻  3.7 離子液體在稀土及相關(guān)金屬分離中的應(yīng)用    3.7.1 研究現(xiàn)狀及進展    3.7.2 咪唑離子液體/萃取劑的萃取體系    3.7.3 功能性離子液體    3.7.4 離子液體的固定及應(yīng)用    3.7.5 利用離子液體制備生物吸附劑及應(yīng)用    3.7.6 應(yīng)用離子液體制備稀土氟化物    3.7.7 發(fā)展方向及展望    參考文獻第4章  離子液體在有機合成與材料制備中的應(yīng)用  4.1 離子熱合成磷酸鋁分子篩及其性能研究    4.1.1 研究現(xiàn)狀及進展    4.1.2 常規(guī)加熱法合成磷酸鋁分子篩    4.1.3 微波加熱法合成磷酸鋁分子篩    4.1.4 離子熱合成雜原子磷酸鋁分子篩及其性能研究    4.1.5 結(jié)論及展望    參考文獻  4.2 離子液體中納米材料的合成研究    4.2.1 研究現(xiàn)狀及進展    4.2.2 發(fā)展方向及展望    參考文獻  4.3 離子液體在無機材料制備中的研究進展    4.3.1 離子液體在金屬-有機化合物合成中的應(yīng)用    4.3.2 離子熱合成金屬草酸磷酸鹽化合物    4.3.3 離子液體在合成無機金屬簇中的應(yīng)用    4.3.4 離子液體在形成金屬配合物中的應(yīng)用    4.3.5 離子液體在其他無機化合物合成中的應(yīng)用    4.3.6 發(fā)展方向及展望    參考文獻  4.4 離子液體的電化學(xué)應(yīng)用    4.4.1 離子液體在二次電池中的應(yīng)用    4.4.2 離子液體在電化學(xué)電容器中的應(yīng)用    4.4.3 離子液體在燃料電池中的應(yīng)用    參考文獻  4.5 離子液體中的金屬電沉積研究    4.5.1 研究現(xiàn)狀及進展    4.5.2 關(guān)鍵科學(xué)問題    4.5.3 發(fā)展方向和建議    4.5.4 結(jié)論與展望    參考文獻  4.6 離子液體支撐液膜制備與應(yīng)用    4.6.1 離子液體支撐液膜基本概念    4.6.2 典型的膜材料制備方法    4.6.3 典型的分離過程應(yīng)用研究    4.6.4 離子液體支撐液膜材料設(shè)計    4.6.5 發(fā)展方向及展望    參考文獻  4.7 固載化離子液體及其應(yīng)用    4.7.1 離子液體負載化方法    4.7.2 負載化離子液體在催化反應(yīng)中的應(yīng)用    4.7.3 負載化離子液體在分離過程中的應(yīng)用    4.7.4 負載化離子液體用作聚電解質(zhì)    4.7.5 發(fā)展方向及展望    參考文獻第5章  離子液體在資源與環(huán)境中的應(yīng)用  5.1 離子液體在纖維素科學(xué)研究中的新進展    5.1.1 纖維素在離子液體中的溶解    5.1.2 纖維素在離子液體中的再生    5.1.3 纖維素在離子液體中的均相衍生化    5.1.4 纖維素在離子液體中的水解    5.1.5 結(jié)論與展望    參考文獻  5.2 離子液體在聚合物再資源化中的應(yīng)用    5.2.1 離子液體在聚合物降解中的應(yīng)用進展    5.2.2 發(fā)展方向及展望    參考文獻  5.3 離子液體在大氣污染控制中的應(yīng)用    5.3.1 有毒有害氣體污染現(xiàn)狀及控制手段    5.3.2 離子液體在大氣污染控制中的研究    5.3.3 石油化工煉廠氣中混合C4的吸收分離    參考文獻  5.4 離子液體的生物可降解性研究    5.4.1 生物降解的分類及機理    5.4.2 離子液體可生物降解性研究方法    5.4.3 發(fā)展方向及展望    參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章離子液體與綠色化學(xué)展望1.1離子液體性質(zhì)及其在綠色化學(xué)中的應(yīng)用離子液體也稱為室溫離子液體或低溫熔融鹽，通常是指熔點低于100℃的有機鹽。由于完全由離子組成，離子液體有許多不同于常規(guī)有機溶劑的性質(zhì)，如熔點低、不揮發(fā)、液程范圍寬、熱穩(wěn)定性好、溶解能力強、性質(zhì)可調(diào)、不易燃燒、電化學(xué)窗口寬等。由于具有不揮發(fā)等特性，許多離子液體可以作為綠色溶劑?？梢酝ㄟ^設(shè)計和改變陰陽離子的結(jié)構(gòu)和組成來調(diào)節(jié)離子液體的性質(zhì)，以達到特定的應(yīng)用目的。離子液體的性質(zhì)是其應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此研究離子液體的性質(zhì)，無論是從研究還是從工業(yè)應(yīng)用的角度上講都是必要的。離子液體的性質(zhì)及應(yīng)用研究在文獻中已經(jīng)有大量報道，在這里主要介紹我們最近在此方面的一些研究結(jié)果。

編輯推薦

《離子液體與綠色化學(xué)》涉及離子液體的分子模擬、物理化學(xué)性質(zhì)及其在能源、資源、環(huán)境等多方面的應(yīng)用。相信該書的出版不僅會對促進我國離子液體的理論和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生重要影響，也有助于其他領(lǐng)域?qū)W者專家了解并共同致力于離子液體科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。更希望該書的出版，可以促進我國離子液體的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為國家節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展作出貢獻。

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