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离子液体作为新型绿色溶剂和介质，由于其独特的物化性质而被广泛应用于各个领域，已成为绿色化学研究的前沿和热点。物理和化学性质数据不仅可为理论研究提供依据，也是相关工业开发应用的重要基础，拥有系统、完整的离子液体数据库对离子液体的应用具有重要意义。挥发性是影响离子液体分离性能的重要因素，研究离子液体的挥发性为开发设计可挥发的离子液体及其气化机理提供依据。根据离子液体生命周期分析和环境风险评价，限制其大规模应用的瓶颈问题主要包括：成本较高，具有生态或者生理毒性，生物降解性差。其中生物降解性能乃重中之重，因为较差的生物降解性能意味着离子液体在偶然泄露或者最终排放时，将会在环境中大量累积。基于上述分析，本文主要开展了以下工作：
(1)增加了2006年至今出现的纯离子液体的物性数据超过5100条，混合体系物性数据超过43000条，新增加阳离子200种、阴离子43种、离子液体近438种。目前该数据库包含827种阳离子、197种阴离子、1951种离子液体、724个二元体系、188个三元体系、4个四元体系、2个五元体系，纯物质物性数据近11140条、混合体系物性数据44000余条。在数据库的基础上，整理了1984年至2008年6月的所有纯离子液体的物性数据，汇编成册，出版了《Ionic Liquids：PhysicochemicalProperties》一书。对数据库的查询界面进行了修改及完善。
(2)利用原位红外系统，在高真空度下测定了不同温度时，烷基咪唑类离子液体[Cnmim][BF4](n=4，6，10)挥发的气态红外谱图，通过对比液态和气态红外谱图发现，随着碳链的增加，相变温度点逐渐降低。另外，在没有达到相变温度点时，离子液体存在少量挥发；当超过相变温度点以后，离子液体的红外谱图中在1000 cm-1处吸收峰发生分裂，由此推测离子液体的阴离子基团发生了缔合。
(3)采用一步法合成了20种胆碱衍生物环烷酸离子液体，采用离子交换法合成了3种1-丁基-3-甲基咪唑环烷酸盐离子液体。并对合成的离子液体进行了1HNMR、13C NMR和IR图谱表征及元素分析。表征结果与理论值吻合良好，表明无论是一步酸碱中和反应还是两步离子交换反应，反应均较为彻底。反应得到的离子液体不含有未反应的杂质，纯度较高。
(4)在合成环烷酸离子液体的基础上，考察了6种室温下为液态的环烷酸离子液体的密度、粘度、电导率，及所有环烷酸离子液体的熔点或者玻璃转化温度、起始分解温度等。研究了三种环烷酸离子液体-乙醇二元混合体系的密度和超额摩尔体积性质，并将超额摩尔体积按照Redlich-Kister方程进行了回归，获得相应的参数。
(5)考察了26种离子液体(包括环烷酸类离子液体，参比离子液体)及4种参比溶剂，以及标准参比化合物SDS的生物降解性能。结果表明16种环烷酸离子液体通过了OECD301D测试，其最终生物降解率(B28％)不但大大超过现有常规的离子液体，而且与对比实验中有机溶剂的相当，因此环烷酸离子液体在替代常规挥发性有机溶剂方面有着较大的潜力。