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铝是最重要的有色金属，电解铝工业是世界上最大的电化学工业。现代铝工业主要采用Hall-Héroult法从氧化铝生产金属铝，即冰晶石-氧化铝电解法。该方法经过100多年的发展已经相当成熟，但冰晶石-氧化铝电解法存在电解温度高，能耗巨大，污染严重等问题，迫切需要研发电解温度更为温和、能源利用效率更高的新工艺技术。
开发低温的电解铝新介质是现代电解铝工业节能降耗技术发展的重要方向。采用低温电解质电解铝能够有效地降低电解温度，大幅度降低能量输入并改善工业生产环境。开发低温铝电解质的关键在于寻找一种电解质能够在较低温度下有效地溶解氧化铝或其他铝盐，并且在低温下能够高效地使铝从体系中电解并分离出去。离子液体是一种新型的低温电解质，本文筛选了适宜分子结构的离子液体作为电解铝的低温电解质，对离子液体的设计、合成、性质及电解过程进行了研究，主要内容如下：
(1)合成了阴离子为HSO4-，CH3COO-，AlCl3型离子液体，采用FT-IR、Roman、NMR、TG、DSC等手段对所合成的[EMIM]HSO4及[BMIM]CH3COO型离子液体产物进行了分析和表征，FT-IR、NMR等谱图分析表明，所合成产物是目标离子液体。
(2)测定了所合成的[EMIM]HSO4离子液体的物化性质，分析了不同阴阳离子对离子液体物化性质的影响规律；测定了不同氧化物在[EMIM]HSO4离子液体中的溶解度数据，室温下氧化铝在[EMIM]HSO4离子液体中溶解度为3.81g/L,远高于文献报道值。
(3)系统地分析了AlCl3-[BMIM]Cl，Al(OH)(CH3COO)2·2H2O-[BMIM]CH3COO、[EMIM]HSO4-Al2O3等不同铝源离子液体体系的电沉积过程，证明采用所合成的离子液体作为低温电解质可能电沉积得到金属铝。