一种室温类离子液体及其制备方法和应用

本发明涉及新材料，尤其涉及一种室温类离子液体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、离子液体通常是指一类完全由阴、阳离子构成的“有机盐”。基于离子液体的定义，其应具有如下特征：阳离子为有机结构，阴离子任意；可熔融，有熔点，即有液程。言外之意，阳离子为无机结构的，或加热到分解时还未熔融的，不属于“离子液体”的范畴。除了上述两大特征以外，离子液体还具有以下特点：热稳定性好、化学稳定性好、电导率高、电化学窗口宽、溶解能力强、蒸汽压低且具有一定的粘度。近年来，离子液体作为一种新型的绿色溶剂，被广泛应用于催化、分离、分析以及电化学等领域。

2、目前，离子液体的制备方法通常采用两步法：首先使烷基季铵化反应，生成有机盐；其次是阴离子交换反应，替换得到的卤素阴离子。然而，该方法除了复杂的反应过程，后续的分离提纯过程也很繁杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种室温类离子液体及其制备方法和应用，解决了现有工业应用中室温离子液体的使用种类简单且制备过程复杂的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种室温类离子液体，所述室温类离子液体的阳离子具有式1～3所示结构：

4、

5、所述室温类离子液体的阴离子为卤素离子；

6、式1～3中，r1为-n(ch3)2，r2为-ch3，r为-ch2ch2或-ch2ch2ch2，r3为-ch2ch2ch2。

7、优选的，所述室温类离子液体的阴离子为氯离子或溴离子。

8、本发明还提供了上述技术方案所述室温类离子液体的制备方法，包括以下步骤：

9、将含卤化氢气体通入非质子极性溶剂中，进行离子化反应，得到所述室温类离子液体；所述非质子极性溶剂为式4～6任一项所述结构：

10、

11、式4～6中，r1为-n(ch3)2，r2为-ch3，r为-ch2ch2或-ch2ch2ch2，r3为-ch2ch2ch2。

12、优选的，所述含卤化氢气体中卤化氢的体积浓度为1～100％。

13、优选的，所述离子化反应在室温下进行。

14、优选的，所述室温类离子液体中卤化氢的质量分数为0.1～50wt％。

15、优选的，所述室温类离子液体在室温的条件下呈现液态。

16、本发明还提供了上述技术方案所述室温类离子液体或上述技术方案所述制备方法制备得到的室温类离子液体在分散溶剂中的应用。

17、本发明提供了一种室温类离子液体，所述室温类离子液体的阳离子具有式1～3所示结构，为碳正阳离子的离子液体，结构新颖，其电导率在常规室温离子液体的电导率范围(100～1000μs·cm-1)。

18、本发明提供了所述室温类离子液体的制备方法，本发明采用成本低且稳定性好的非质子极性溶剂作为吸收剂吸收含卤化氢气体，制得高附加值且室温下呈液态的类离子液体。本发明的制备方法简单，易于实现工业化应用，应用范围广泛，解决了现有工业应用中室温离子液体的使用种类简单且制备过程复杂的问题。

技术特征：

1.一种室温类离子液体，其特征在于，所述室温类离子液体的阳离子具有式1～3所示结构：

2.根据权利要求1所述的室温类离子液体，其特征在于，所述室温类离子液体的阴离子为氯离子或溴离子。

3.一种权利要求1或2所述的室温类离子液体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述含卤化氢气体中卤化氢的体积浓度为1～100％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述离子化反应在室温下进行。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述室温类离子液体中卤化氢的质量分数为0.1～50wt％。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述室温类离子液体在室温的条件下呈现液态。

8.权利要求1或2所述的室温类离子液体或权利要求3～7任一项所述的制备方法制备得到的室温类离子液体在分散溶剂中的应用。

技术总结
本发明提供了一种室温类离子液体及其制备方法和应用，属于新材料技术领域。本发明提供的室温类离子液体为碳正阳离子的离子液体，结构新颖，其电导率在常规室温离子液体的电导率范围(100～1000μS·cm<supgt;‑1</supgt;)；同时本发明采用成本低且稳定性好的非质子极性溶剂作为吸收剂吸收含卤化氢气体，制得高附加值且室温下呈液态的类离子液体。本发明的制备方法简单，易于实现工业化应用，应用范围广泛，解决了现有工业应用中室温离子液体的使用种类简单且制备过程复杂的问题。

技术研发人员：颜彬航,林刚,曾韵璇,张荣华,杨凯,王龙礼
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14