離子液體在分析化學(xué)中的應(yīng)用分析與發(fā)展研究

【摘 要】隨著科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展，我國的科技研究成果也越來越成功，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

離子液體一般是指在室溫下的由陰陽離子組成的一種有機(jī)液體，可以根據(jù)陰、陽離子的結(jié)構(gòu)而改變性能，離子液體中的陽離子可以調(diào)節(jié)其密度，所以被應(yīng)用在化學(xué)各個需要的領(lǐng)域，因?yàn)槠湓谝欢ǔ潭壬峡梢詫?shí)現(xiàn)人為設(shè)計。而且陽離子還對離子液體的熔點(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)陽離子和體積小于陽離子的無機(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)；對有機(jī)物、無機(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，越來越多的學(xué)者和專家對離子液體的研究產(chǎn)生了濃郁的興趣，但是我國對于其進(jìn)行深一步的研究還有很多的限制，因?yàn)槲覈目茖W(xué)技術(shù)水平同國際水平仍然有一定的差距，所以導(dǎo)致對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，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，對一些有機(jī)溶劑并不互溶，對無極和有機(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。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無機(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候部分陰陽離子溶于水會造成一定的損失。

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、低蒸汽壓和對色譜良好的潤濕性，所以離子液體對于色譜有很好的固定相。有專家證明離子液體的固定相具有雙重性質(zhì)，一種是對于含有質(zhì)子的物質(zhì)，離子液體的行為類似極性固定相，保留時間長；而對于非極性的物質(zhì)比如烴類，離子液體表現(xiàn)為非極性固定相，保留的時間短，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)為流動相，但也可以作為固定相或者是流動相改性劑。其中有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)了具有不同烷基碳鏈的陽離子和不同陰離子的離子液體對于生物堿的影響，有效地解決和改善可堿類化合物分離的現(xiàn)象。但是離子液體的粘度過大，對紫外線會產(chǎn)生一定的吸收作用，可能會影響流動的效果和限制紫外線檢測器的使用。

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)離子液體對氯化血紅素的氧化還原反應(yīng)會產(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產(chǎn)生電流，這種類型的充電電流會使在測定時有著很強(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，所以使得激光對同一位置的基質(zhì)離子進(jìn)行數(shù)百次發(fā)射后，信號也毫無損耗。

2.5 毛細(xì)管電泳中的應(yīng)用

通過研究證明，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)對分析電化學(xué)有很大的作用。所以我們應(yīng)該加大對離子液體在化學(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。

參考文獻(xiàn)

[1]上官小東湯宏勝劉銳曉離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用[J]《分析化學(xué)》2010.10.

[2]章娟電分析化學(xué)中離子液體的應(yīng)用[J]《石化技術(shù)》-2015.6.

[3]翁建陽.新型季銨型離子液體的合成及其應(yīng)用[D].浙江大學(xué)，2006.

[4]段培高王嬡嬡戴立益離子液體在分析化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]《化學(xué)世界》2014.3.