圖書信息
作者：張慶國 魏 穎 等編著
策劃：北京世圖著作權代理有限公司（出書網）
出版社：吉林大學出版社
ISBN：9787560168296
CIP號：2010254129
開本：16開
定價：28元
出版時間：2010年12月
作者簡介
張慶國，男（1977- ），渤海大學化學系副教授，理學博士，從事無機化學、物理化學、溶液化學和離子液體性質及套用等方面的研究，現主持國家自然科學基金青年基金項目和遼寧省教育廳重點實驗室項目各一項。2006年獲邀參加美國Colorado大學舉辦的“Thermo 2006”會議，並獲得北美量熱與熱化學會第61屆年會“Calcon61”頒發的紀念諾貝爾獎獲得者William F. Giauque的“Giauque Memorial Awards”獎項，已在國內外重要學術刊物上發表了30餘篇論文，SCI收錄28篇。
魏穎，女（1979-），渤海大學化學系講師，理學博士，現從事無機化學、納米與軟材料化學和離子液體性質及套用的相關研究。
序 言
離子液體（IL），又稱室溫離子液體(RTIL)，是一種在室溫或近於室溫下呈液態的離子化合物。作為一種極具潛力的綠色溶劑和新型功能性綠色“軟”材料，離子液體以其特有的“綠色”特性，已逐漸發展成為多學科交叉的前沿研究領域和綠色化學的主要發展方向之一。目前，對於離子液體的研究主要集中於：新型離子液體的合成，作為化學反應中的新型溶劑，催化反應和分離過程等。而關於離子液體物理化學性質的研究還很不系統，基礎數據十分缺乏，而這些數據對離子液體的研究、開發套用和工藝設計是至關重要的。而對環境友好、符合綠色化學要求的過渡金屬離子液體（鐵基離子液體和鋅基離子液體）以及更加“綠色”的胺基酸離子液體（甘氨酸離子液體和谷氨酸離子液體）的出現為綠色化學基礎和套用研究提供了新的平台，以這幾種離子液體的物理化學性質為主要研究方向的如下工作可以為相關類型的離子液體的研究和工業開發提供極具參考價值的基礎物化性質數據和理論支撐。
首先是基於FeCl3的兩種過渡金屬離子液體：EMIFeCl4(四氯化鐵-1-甲基-3-乙基咪唑)和BMIFeCl4 (四氯化鐵-1-甲基-3-丁基咪唑)；對水和空氣穩定，對環境更加友好的基於ZnCl2的幾種不同組成的過渡金屬離子液體ZnCl2/ BMIC（二氯化鋅-氯化-1-甲基-3-丁基咪唑）的合成與表征。為了研究更“綠色”的反應介質和液態功能材料的性質，利用離子交換法合成兩種新型胺基酸離子液體EMIGly（1-甲基-3-乙基咪唑甘氨酸）和BMIGlu（1-甲基-3-基咪唑谷氨酸）。
其次，在不同的溫度條件下，在乾燥氬氣氛的手套箱中用重量法測定了過渡金屬離子液體的密度，用最大氣泡法測定了它們的表面張力。討論了這些過渡金屬離子液體的體積性質、表面性質。利用Glasser理論及Kabo經驗方程、Rebelo經驗方程，估算了過渡金屬離子液體的分子體積、離子體積、標準熵、晶格能和汽化焓。同時結合量子化學從頭算和Raman光譜對鋅基離子液體的結構性質進行了初步研究。還測定了鋅基離子液體的電化學視窗。
然後根據離子液體的結構特點提出了離子液體空隙模型的四點假設，根據這四點基本假設，推導出計算離子液體熱膨脹係數的理論公式，用這個公式計算了這幾種過渡金屬離子液體的熱膨脹係數，其結果與實驗值很接近，說明這個模型有一定的合理性。並進一步從這個模型出發，推導出了Kabo估算離子液體汽化熱的經驗公式，並指出Kabo經驗公式參數的物理意義。這個理論模型已初步得到了國內外同行的認同。
除去微量雜質水是離子液體純化中的一個普遍難題，而胺基酸易與雜質水形成氫鍵，除掉胺基酸離子液體中的微量雜質水更加困難。通常，微量雜質水會極大地影響離子液體的物理化學性質和反應活性，而用標準加入法可以解決胺基酸離子液體含微量雜質水的難題。先用Karl Fisher法測定胺基酸離子液體中的含水量，然後，在不同溫度下，分別用密度天平和最大氣泡法測定不同含水量的胺基酸離子液體的密度和表面張力，用標準加入法外推出不同溫度下純胺基酸離子液體的密度、表面張力數值，根據Glasser方法和Kabo及Rebelo提出的經驗方程估算胺基酸離子液體的標準熵、表面熵、表面能、晶格能及汽化焓和蒸氣壓等性質；並利用自行組裝的恆溫熱量計，以標準加入法測量胺基酸離子液體的摩爾溶解熱，外推出純離子液體的標準摩爾溶解熱；使用彈式恆溫微機熱量計測量胺基酸離子液體的恆容燃燒熱，利用經驗方程和設計的熱循環過程擬合計算相關的熱力學參數及其組成離子的熱力學數據，為胺基酸離子液體的體積性質、表面性質和熱化學性質的研究提供了新的思路。
離子液體的研究方興未艾，各種新型的離子液體也如雨後春筍般不斷出現，關於離子液體的各種研究也得到了國內外研究者的重視並取得了長足的發展，希望本書的一家之言可以起到拋磚引玉之效，為離子液體研究的不斷發展盡綿薄之力。
編 者
2010年10月
目 錄
第一章 離子液體概述 1
1. 1 離子液體的定義和性質 1
1. 2 離子液體的發展歷程 4
1. 3 離子液體的分類與合成方法 9
1. 4 離子液體在各個領域中的綠色套用 13
參考文獻 27
第二章 離子液體性質研究的進展 37
參考文獻 45
第三章 離子液體性質的理論研究 49
3.1 室溫離子液體的Glasser理論 50
3.2 離子液體性質的一些預測和估算 53
參考文獻 60
第四章 鐵基離子液體的性質研究 65
4.1 鐵基離子液體的合成及表征 66
4.2 鐵基離子液體性質研究 70
4.3 鐵基離子液體的空隙模型 82
參考文獻 87
第五章 鋅基離子液體的性質研究 91
5.1 鋅基離子液體的合成及表征 92
5.2 不同組成的鋅基離子液體性質研究 95
5.3 鋅基離子液體的計算及結構性質研究 112
參考文獻 118
第六章 胺基酸離子液體的性質研究 121
6.1 胺基酸離子液體的合成及表征 122
6.2 胺基酸離子液體熱力學性質研究 127
6.3 胺基酸離子液體熱化學性質研究 141
參考文獻 161
附 錄 165
