1、.我國科學(xué)家發(fā)文綜述離子液體構(gòu)效關(guān)系日前，?化學(xué)評論?在線出版了中國科學(xué)院過程工程研究所所長張鎖江院士課題組最新綜述文章MultiscaleStudiesonIonicLiquids?離子液體的多尺度研究?，文章介紹了離子液體構(gòu)效研究最新進(jìn)展。張鎖江表示：“這是目前為止第一篇發(fā)布在?化學(xué)評論?上從多尺度認(rèn)識離子液體的構(gòu)效關(guān)系的綜述性文章，為推進(jìn)離子液體的工業(yè)化提供重要的和理論根據(jù)。離子液體經(jīng)歷了近20年的開展，由于具有低熔點(diǎn)、高化學(xué)和熱穩(wěn)定性、寬電化學(xué)窗口、性質(zhì)可調(diào)等優(yōu)良性質(zhì)，在化學(xué)、物理、材料、航天、食品等多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其價值和前景得到廣泛關(guān)注。然而，離子液體性質(zhì)和應(yīng)用取決于其內(nèi)

2、在微觀構(gòu)造和離子間的互相作用。張鎖江指出，時至今日，盡管已經(jīng)發(fā)表了多篇與離子液體構(gòu)造相關(guān)的綜述性文章，但這些文章都是從單一尺度認(rèn)識離子液體，大多集中在離子液體分子構(gòu)造上，少數(shù)涉及離子液體的介觀尺度構(gòu)造。化學(xué)理論以及計算機(jī)科學(xué)的開展，已經(jīng)把化學(xué)工程帶到了多尺度研究的時代，不同尺度之間的關(guān)聯(lián)以及熱力學(xué)性質(zhì)的準(zhǔn)確預(yù)測成為重要的研究課題。張鎖江說：“離子液體工業(yè)化面臨的問題，也需要多尺度方法加以解決，而單元尺度流動、傳遞和反響器設(shè)計和系統(tǒng)集成尺度成為離子液體實(shí)現(xiàn)工業(yè)級應(yīng)用的核心。課題組的這篇文章共分為8個部分，首先概括性地討論離子液體的構(gòu)造組成，重點(diǎn)討論了構(gòu)造性質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系，從而引發(fā)微觀和宏觀的直接的

3、關(guān)聯(lián)認(rèn)識，為離子液體的多尺度研究提供根底。結(jié)合本課題組的研究成果，文章主要討論4個尺度的構(gòu)造，即分子尺度molecularscale、介觀尺度mesoscale、單元尺度unitscale和系統(tǒng)集成processintegration研究進(jìn)展，全面介紹離子液體時空多尺度研究的現(xiàn)狀。針對每個不同尺度的構(gòu)造，詳細(xì)地介紹了相關(guān)的計算模型和方法。“需要強(qiáng)調(diào)的是盡管多尺度研究集中在模擬和計算上，但實(shí)驗(yàn)的方法也必不可少，在本文中也介紹了許多重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在分子尺度方面，文章主要介紹了組成離子液體陰陽離子的構(gòu)造和互相作用，結(jié)合課題組以前的研究成果，特別討論了離子液體的氫鍵和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，以及對反響和性質(zhì)的影響。介觀構(gòu)造主要是指形成的尺度大于10nm的離子團(tuán)簇，這些團(tuán)簇的性質(zhì)取決于離子液體內(nèi)部的互相作用，主要是靜電作用和范德華力，并對離子液體的性質(zhì)有重要的影響。在氣液、液固界面上，離子液體也形成團(tuán)簇構(gòu)造。在單元尺度上，文章討論了最新開展的離子液體反響器中氣液兩相流動力學(xué)模型和熱量、質(zhì)量的傳遞規(guī)律，基于這些研究，不同構(gòu)造的反響器被設(shè)計出來，包括鼓泡床、固定床以及微反響器等。在系統(tǒng)集成方面，文章介紹了離子液體熱力學(xué)性質(zhì)的預(yù)測模型、多目的優(yōu)化方法、環(huán)境評價方法以及典型應(yīng)用的過程模擬。最后課題組給出了展望，盡管離子液體在多尺度研究方面獲得了較大的開展，但