《离子液体物性与构效关系》是“离子液体丛书”分册之一。本书系统介绍了离子液体的物性、谱学性质及构效关系,反映了近年来离子液体物性与构效关系的最新研究进展。具体包括:离子液体的物性,含离子液体的基础物性、热力学性质、电化学性质、输运性质、相平衡、离子率、酸碱性;离子液体的谱学性质,含离子液体的振动光谱、核磁共振波谱、紫外光谱、电子顺磁共振波谱、荧光光谱,以及X射线散射、衍射和中子衍射;离子液体构效关系研究方法,含离子液体的量子化学计算、分子动力学模拟、预测离子液体的分子热力学模型、离子液体的筛选和设计、基于机器学习的离子液体分子表达。涵盖了离子液体从宏观物性到微观结构及物性与结构关系的最新研究成果,可为新型离子液体的分子设计、功能调控及其交叉融合奠定基础。
本书可供化学、化工、环境、材料及相关科学领域科研人员参考,也可供高等院校相关专业师生参阅。
1 绪论 001-004
参考文献 003
2 离子液体的物性 005-218
2.1 离子液体的基础物性 006
2.1.1 离子液体的密度 006
2.1.2 离子液体的折射 012
2.1.3 离子液体的介电常数 018
2.1.4 离子液体的偶极矩 022
2.1.5 离子液体的溶解度 026
2.1.6 离子液体的旋光 033
2.1.7 离子液体的声速 035
2.2 离子液体的热力学性质 038
2.2.1 离子液体的临界参数 038
2.2.2 离子液体的熔点、玻璃化转变温度、熔化热 043
2.2.3 离子液体的蒸气压和汽化焓 051
2.2.4 离子液体的热容、溶解焓、混合焓 060
2.3 离子液体的电化学性质 072
2.3.1 离子液体的电导率 072
2.3.2 离子液体的电化学窗口 079
2.4 离子液体的输运性质 083
2.4.1 离子液体的黏度 083
2.4.2 离子液体的表面张力 094
2.4.3 离子液体的热导率 103
2.4.4 离子液体的扩散系数 116
2.5 含离子液体的相平衡 132
2.5.1 离子液体的气体溶解度 132
2.5.2 含离子液体的气液平衡 149
2.5.3 含离子液体的液液平衡 154
2.5.4 含离子液体的固液平衡 161
2.5.5 离子液体在相平衡分离中的应用 162
2.6 离子液体的离子率 164
2.6.1 离子液体的离子率的定义 164
2.6.2 离子率的定性分析 165
2.6.3 离子率的定量测定 166
2.6.4 离子率的影响因素 174
2.6.5 离子率对离子液体物化性质的影响 176
2.6.6 离子液体-溶剂混合体系的离子率 176
2.7 离子液体的酸碱性 178
2.7.1 离子液体酸碱性的测定方法 178
2.7.2 酸性离子液体 180
2.7.3 碱性离子液体的类型 186
2.7.4 酸碱性离子液体的应用 192
参考文献 199
3 离子液体的谱学性质 219-312
3.1 离子液体的振动光谱 220
3.1.1 基本概念 220
3.1.2 离子液体振动光谱实验技术 223
3.1.3 离子液体振动光谱的分析 227
3.1.4 离子液体振动光谱的深度分析方法 231
3.2 离子液体的核磁共振波谱 239
3.2.1 基本概念 239
3.2.2 离子液体核磁共振波谱的分析 247
3.2.3 离子液体在溶液中的核磁共振波谱分析 254
3.3 离子液体的紫外光谱 259
3.3.1 基本概念 259
3.3.2 离子液体紫外光谱实验技术 260
3.3.3 离子液体紫外光谱的分析 261
3.3.4 离子液体紫外光谱的影响因素 266
3.3.5 离子液体紫外光谱的应用 268
3.3.6 离子液体的紫外光谱数据 271
3.4 离子液体的电子顺磁共振波谱 273
3.4.1 基本概念 273
3.4.2 离子液体的电子顺磁共振波谱分析 275
3.4.3 离子液体的电子顺磁共振波谱应用 278
3.5 离子液体的X射线散射、衍射和中子衍射 280
3.5.1 基本概念 280
3.5.2 离子液体X射线散射、衍射和中子衍射的实验技术 282
3.5.3 离子液体的X射线散射分析 284
3.5.4 离子液体的X射线散射数据 289
3.5.5 离子液体的X射线衍射分析 290
3.5.6 离子液体的X射线衍射数据 293
3.5.7 离子液体的中子衍射分析 293
3.5.8 离子液体的中子衍射数据 296
3.6 离子液体的荧光光谱 297
3.6.1 基本概念 297
3.6.2 荧光离子液体的设计机理 300
3.6.3 离子液体荧光光谱的实验技术 302
3.6.4 离子液体荧光光谱的分析 304
3.6.5 离子液体荧光光谱的应用 305
3.6.6 离子液体的荧光光谱数据 307
参考文献 309
4 离子液体构效关系研究方法 313-421
4.1 离子液体的量子化学计算 314
4.1.1 离子液体的量子化学计算方法 314
4.1.2 离子液体中的相互作用 315
4.1.3 离子液体的性质研究 317
4.1.4 离子液体吸收气体物质的量化计算研究 320
4.1.5 离子液体参与反应的量化计算研究 322
4.2 分子动力学模拟 324
4.2.1 分子动力学模拟介绍 324
4.2.2 离子液体性质预测 327
4.2.3 气-液、液-液和固-液界面 329
4.2.4 离子液体混合溶液系统 332
4.2.5 不同类型的分子动力学模拟 333
4.2.6 小结 335
4.3 预测离子液体的分子热力学模型 336
4.3.1 分子热力学模型简介 336
4.3.2 基于UNIFAC的离子液体热力学模型 336
4.3.3 基于COSMO的模型 340
4.3.4 离子液体的状态方程模型 351
4.3.5 离子液体的组合模型 353
4.3.6 热力学模型在含离子液体体系的相平衡和分离过程中的应用 364
4.3.7 离子液体热力学模型应用于分离过程 370
4.3.8 小结 372
4.4 离子液体的筛选和设计 373
4.4.1 计算机辅助的溶剂设计方法 373
4.4.2 基于COSMO-RS理论的离子液体筛选 374
4.4.3 基于COSMO基团描述符的计算机辅助离子液体设计 379
4.4.4 小结 405
4.5 基于机器学习的离子液体分子表达 406
4.5.1 官能团或分子片段 406
4.5.2 分子描述符 408
4.5.3 机器学习分子特征 411
参考文献 417
附录 本书离子液体速查表 422-433
索引 434-435