【摘 要】隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展,我國(guó)的科技研究成果也越來(lái)越成功,離子液體作為一種新型的“綠色溶劑”,其應(yīng)用與發(fā)展受到了廣泛的關(guān)注。離子液體具有低熔點(diǎn)、良好的離子導(dǎo)電性等特點(diǎn),是化學(xué)中的一種新型的功能材料。目前離子液體被應(yīng)用在各個(gè)化學(xué)領(lǐng)域,包括色譜體系、電化學(xué)、光譜與質(zhì)譜等方面。本文將簡(jiǎn)要離子液體在分析化學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】離子液體 應(yīng)用分析 發(fā)展趨勢(shì)
離子液體一般是指在室溫下的由陰陽(yáng)離子組成的一種有機(jī)液體,可以根據(jù)陰、陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)而改變性能,離子液體中的陽(yáng)離子可以調(diào)節(jié)其密度,所以被應(yīng)用在化學(xué)各個(gè)需要的領(lǐng)域,因?yàn)槠湓谝欢ǔ潭壬峡梢詫?shí)現(xiàn)人為設(shè)計(jì)。而且陽(yáng)離子還對(duì)離子液體的熔點(diǎn)有一定得影響,離子液體一般可以分為AlCl3型和非AlCl3型離子液體以及其他特殊的離子液體,是由特定的有機(jī)陽(yáng)離子和體積小于陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)\有機(jī)陰離子構(gòu)成,具有低蒸汽壓、不可燃、導(dǎo)電率高、液體狀態(tài)溫度范圍廣等特點(diǎn);對(duì)有機(jī)物、無(wú)機(jī)物都有良好的溶解性,所以離子液體可以在一定程度上可以使其變?yōu)槠渌厥獾囊后w。
1.離子液體的發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的學(xué)者和專(zhuān)家對(duì)離子液體的研究產(chǎn)生了濃郁的興趣,但是我國(guó)對(duì)于其進(jìn)行深一步的研究還有很多的限制,因?yàn)槲覈?guó)的科學(xué)技術(shù)水平同國(guó)際水平仍然有一定的差距,所以導(dǎo)致對(duì)離子液體的研究還不夠全面和深入。所以我們還需要投入更多的時(shí)間和精力去掌握更多有關(guān)于離子液體的相關(guān)研究,積極的進(jìn)行科技創(chuàng)新和研究工作,突破目前的傳統(tǒng)研究狀態(tài),為以后離子液體的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于離子液體的自身特點(diǎn),離子液體的發(fā)展前景還很不錯(cuò),它可以在化學(xué)領(lǐng)域甚至是工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮很好的作用,促進(jìn)相關(guān)工作的發(fā)展。
2.化學(xué)中的離子液體的應(yīng)用
2.1 萃取分離中的應(yīng)用
離子液體特有的溶解能力具有選擇性,對(duì)一些有機(jī)溶劑并不互溶,對(duì)無(wú)極和有機(jī)材料都是選擇性溶解,由于其溶解能力強(qiáng),所以可以通過(guò)提供非水的極性調(diào)節(jié),從而使其在萃取中包括液液萃取,液固萃取等多種條件下可以廣泛的應(yīng)用,在萃取領(lǐng)域也具有很大的優(yōu)勢(shì)。離子液體和超臨界二氧化碳萃取,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的分離和溶劑的收回過(guò)程,所以超臨界二氧化碳和離子液體體系在萃取的應(yīng)用也有很好的前景。其次離子液體的良好溶解性對(duì)無(wú)機(jī)物和有機(jī)物等不同的物質(zhì)都適用,所以在萃取分離的應(yīng)用中有很大的優(yōu)點(diǎn),克服了傳統(tǒng)的溶劑萃取的缺點(diǎn)。但是離子液體在萃取分離的時(shí)候部分陰陽(yáng)離子溶于水會(huì)造成一定的損失。
2.2 色譜體系中的應(yīng)用
由于離子液體的粘度高、熱穩(wěn)定性高、低蒸汽壓和對(duì)色譜良好的潤(rùn)濕性,所以離子液體對(duì)于色譜有很好的固定相。有專(zhuān)家證明離子液體的固定相具有雙重性質(zhì),一種是對(duì)于含有質(zhì)子的物質(zhì),離子液體的行為類(lèi)似極性固定相,保留時(shí)間長(zhǎng);而對(duì)于非極性的物質(zhì)比如烴類(lèi),離子液體表現(xiàn)為非極性固定相,保留的時(shí)間短,保留因子小,但是這種固定相的選擇性較好。離子液體的不同的陰離子也可能會(huì)影響固定相的選擇。
而離子液體在液相的色譜中就表現(xiàn)為流動(dòng)相,但也可以作為固定相或者是流動(dòng)相改性劑。其中有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)了具有不同烷基碳鏈的陽(yáng)離子和不同陰離子的離子液體對(duì)于生物堿的影響,有效地解決和改善可堿類(lèi)化合物分離的現(xiàn)象。但是離子液體的粘度過(guò)大,對(duì)紫外線會(huì)產(chǎn)生一定的吸收作用,可能會(huì)影響流動(dòng)的效果和限制紫外線檢測(cè)器的使用。
2.3 電化學(xué)中的應(yīng)用
離子液體具有導(dǎo)電率高的特點(diǎn),同時(shí)加上其電化學(xué)窗口寬,揮發(fā)性小,溶解性好,所以在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用有很大的優(yōu)點(diǎn),在電化學(xué)的很多方面都有發(fā)展的前景。其中在電分析化學(xué)中離子液體不僅僅可以當(dāng)作溶劑,還可以支持電解質(zhì)。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)離子液體對(duì)氯化血紅素的氧化還原反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一定的影響。其次離子液體還具有很強(qiáng)的溶解能力所以也可以用于各種氣體傳感器的制備,比如說(shuō)氧氣、二氧化碳等等。離子液體的較高導(dǎo)電性和溶解性所以在電化學(xué)領(lǐng)域表現(xiàn)很強(qiáng)的導(dǎo)電效率。但是不足的是離子液體在電極表面存在的界面會(huì)產(chǎn)生電流,這種類(lèi)型的充電電流會(huì)使在測(cè)定時(shí)有著很強(qiáng)的電流背景作用。
2.4 質(zhì)譜中的應(yīng)用
由于離子液體容易和分析物溶解形成溶液,所以離子液體也可以用作解析電離飛行的時(shí)間質(zhì)譜,充當(dāng)一種基質(zhì)材料。這種離子基質(zhì)的較高的耐高重復(fù)性和吸附作用,并能夠自熱,所以使得激光對(duì)同一位置的基質(zhì)離子進(jìn)行數(shù)百次發(fā)射后,信號(hào)也毫無(wú)損耗。
2.5 毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用
通過(guò)研究證明,離子液體在毛細(xì)管的應(yīng)用也有很大的作用。離子液體的導(dǎo)電性很高,所以對(duì)毛細(xì)管的分離有很大的作用??梢栽谑褂妹?xì)管的電泳中運(yùn)用無(wú)機(jī)離子進(jìn)行分離,產(chǎn)生催化作用,加速分離。
3.總結(jié)
離子液體在分析化學(xué)的應(yīng)用中有著很好的前景,離子液體具有的獨(dú)特性質(zhì)對(duì)分析電化學(xué)有很大的作用。所以我們應(yīng)該加大對(duì)離子液體在化學(xué)中的應(yīng)用的研究,讓離子液體在化學(xué)應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。
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