1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸的应用与研究

2026/4/22 8:00:18 作者:风华

简述

离子液体作为一类新型的环境友好的"绿色溶剂",具有很多独特的性质,在很多领域有着诱人的应用前景[1]。作为在常温及附近温度下为液体的离子物质,目前合成的离子液体已达上百种,合成方法主要有复分解法和中和法,其应用研究领域有分离过程,化学反应特别是催化反应以及电化学等方面[2]。1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸(又称1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸盐)便是一种化学式为C7H11N3S,分子量为169.25的离子液体,常温下主要表现为无色至淡黄色液体。

1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸.jpg

应用

钙钛矿太阳能电池技术领域公开了一种钙钛矿前驱体溶液,钙钛矿太阳能电池及其制备方法。其中,钙钛矿前驱体溶液中含有添加剂,添加剂选自1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸,1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐,1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐,1-乙基-3-甲基嘧啶硫氰酸盐,1-丁基-3-甲基嘧啶硫氰酸盐,1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸中的任意一种或几种。该发明通过在钙钛矿前驱体溶液中加入添加剂,获取晶粒更均匀,缺陷更少,吸光能力更强的钙钛矿薄膜,从而提升宽带隙钙钛矿太阳能电池的开路电压(VOC)和短路电流密度(JSC),进而提升电池光电转换效率[3]

分析化学领域则提供了一种使用咪唑基离子液体萃取分离含酚油中甲酚的方法。咪唑基离子液体如1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸,1-乙基-3-甲基咪唑硫酸甲酯盐和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯盐均具有分离效果。具体地,将含酚油由萃取塔的塔底引入,离子液体萃取剂由萃取塔的塔顶引入,二者进行多级逆流萃取。萃取后油相从塔顶采出,含甲酚的离子液体经过减压后进入精馏塔,减压操作可降低甲酚的沸点,从而减少耗能。甲酚由精馏塔的塔顶采出,离子液体从精馏塔塔底采出,回到常压后可循环至萃取塔再利用。该方法工艺简单,易实现连续操作,处理后可得高纯度的甲酚。用离子液体作萃取剂可以提高萃取效果,减少有机萃取剂对环境的污染[4]

除却上述应用之外,1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸在材料领域还可用于合成一种二巯基丙醇改性磁性多孔棉复合微球。首先,将脱脂棉和葡聚糖溶解于1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸,制备得到磁性多孔棉复合微球;然后,采用γ-氨丙基三甲氧基硅烷将磁性多孔棉复合微球表面氨基化,得到氨基化磁性多孔棉复合微球;最后,在反应器中,按如下组成质量百分浓度加入,乙醇:68~74%,二巯基丙醇:10~16%,搅拌溶解,氨基化磁性多孔棉复合微球:12~18%,各组分之和为百分之百,于50±2℃恒温,搅拌,回流反应3h,冷却后,用乙醇洗涤,固液分离,干燥,得到二巯基丙醇改性磁性多孔棉复合微球。制备得到的吸附剂对砷,汞具有很高的吸附容量,既成本低又绿色环保,机械强度高,可反复使用10次以上,吸附剂容易分离[5]

有关研究

离子聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composite)作为新型的电致动材料具有巨大的应用潜力。但就目前国内外研究结果显示,现有的IPMC电致动材料仍具有一个显著的的缺点:非水工作时间短。研究人员通过用离子液体11-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸(EMImSCN)替代水作为IPMC中的溶剂,以此来提高IPMC的非水工作时间。实验结果表明:在4V正弦交流电压下,当IPMC在空气中作用时间延长至320s时,以水为介质的IPMC位移减小了93%,位移大小几乎为0,而以[EMIm]SCN为介质的IPMC位移减小了63%,并长期处于一个稳定的位移值不变[6]

1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸为质子传导介质的 IPMC的表面电极图片.png

参考文献

[1]石家华,孙逊,杨春和,等.离子液体研究进展[J].化学通报, 2002.DOI:CNKI:SUN:HXTB.0.2002-04-003.

[2]李汝雄,王建基.离子液体的合成与应用[J].化学试剂, 2001, 23(4):5.DOI:10.3969/j.issn.0258-3283.2001.04.008.

[3]张文华,任小东,徐浪,等.一种钙钛矿前驱体溶液,钙钛矿太阳能电池及其制备方法:CN202510275247.2[P].

[4]高军,李傲,徐鑫,等.一种利用咪唑基离子液体萃取分离含酚油中甲酚的方法:CN201910982063.4[P].

[5]李慧芝,许崇娟,李志英.一种二巯基丙醇改性磁性多孔棉复合微球的制备方法:CN201710810811.1[P].

[6]张小青,于敏,何青松,等.离子液体对IPMC性能的影响[J].化学工程师, 2012(1):5.DOI:10.3969/j.issn.1002-1124.2012.01.001.

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