若干離子液體的結(jié)構(gòu)、合成和催化機(jī)理及其與溶劑相互作用的理論研究的開題報(bào)告

若干離子液體的結(jié)構(gòu)、合成和催化機(jī)理及其與溶劑相互作用的理論研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義離子液體（IonicLiquids,ILs）是一種新型的無機(jī)/有機(jī)離子混合物，具有獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)特性。相對于傳統(tǒng)的溶劑，離子液體具有更低的揮發(fā)性、更高的熱穩(wěn)定性、更廣的電化學(xué)窗口、更高的潤滑性能、更好的溶劑能力等特點(diǎn)，在化學(xué)反應(yīng)、催化反應(yīng)、吸附分離、能源存儲等領(lǐng)域具有極大的潛力和應(yīng)用前景。雖然離子液體已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注和研究，但其單一的離子結(jié)構(gòu)和溶解機(jī)理的復(fù)雜性對其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步拓展和實(shí)際應(yīng)用的推廣提出了更高的要求。因此，本研究旨在系統(tǒng)研究若干離子液體的結(jié)構(gòu)特征、合成方法和催化機(jī)理，并深入研究其與溶劑相互作用的理論基礎(chǔ)，以期為離子液體的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)支持。二、研究內(nèi)容和方法（一）研究內(nèi)容：1、對若干離子液體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定其基本物理化學(xué)性質(zhì)；2、分析合成離子液體的方法和步驟，研究離子液體的多種合成方法，尋找有效可控的合成方法，優(yōu)化離子液體的合成工藝；3、研究離子液體在催化反應(yīng)中的應(yīng)用，探究其催化機(jī)理，分析催化效果及影響因素；4、探究離子液體與溶劑分子相互作用的理論基礎(chǔ)，分析離子液體溶劑化過程中的能量變化及轉(zhuǎn)移機(jī)制。（二）研究方法：1、基于理論計(jì)算方法，對若干離子液體的結(jié)構(gòu)、功函數(shù)、電子密度等性質(zhì)進(jìn)行研究；2、利用有機(jī)合成化學(xué)的方法，開發(fā)新型離子液體合成方案；3、運(yùn)用光譜學(xué)、熱物性學(xué)、電化學(xué)、表面分析等多種表征方法，對新合成的離子液體進(jìn)行表征；4、建立催化反應(yīng)模型，探究各因素對其催化效果的影響；5、通過量子化學(xué)模擬和相互作用能計(jì)算，分析離子液體和溶劑分子相互作用的機(jī)理。三、研究預(yù)期成果及意義（一）預(yù)期成果：1、掌握若干離子液體的結(jié)構(gòu)特征及基本物理化學(xué)性質(zhì)；2、開發(fā)出合成新型離子液體的新方法，優(yōu)化合成工藝；3、探究新型離子液體在催化反應(yīng)中的應(yīng)用，分析其催化機(jī)理及影響因素；4、分析離子液體和溶劑分子相互作用的機(jī)理及轉(zhuǎn)移過程。（二）意義：1、為離子液體的應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論支持，促進(jìn)離子液體實(shí)際應(yīng)用的推廣；2、為離子液體材料研究提供新思想和新方法；3、促進(jìn)有機(jī)/無機(jī)離子和溶劑相互作用領(lǐng)域的發(fā)展。四、研究進(jìn)度安排1、第一年：（1）文獻(xiàn)綜述并確定研究對象；（2）對若干離子液體的結(jié)構(gòu)及其基本物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；（3）研究離子液體的合成方法，探究可行的合成方案；（4）初步探究離子液體在催化反應(yīng)中的應(yīng)用，分析其催化機(jī)理。2、第二年：（1）深入研究新型離子液體的制備方法，優(yōu)化合成工藝；（2）對催化反應(yīng)模型進(jìn)行建立和計(jì)算分析，確定影響因素；（3）分析若干離子液體與溶劑分子相互作用的理論基礎(chǔ)。3、第三年：（1）進(jìn)一步深入分析離子液體催化反應(yīng)機(jī)理的細(xì)節(jié)問題；（2）通過理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比研究離子液體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等問題；（3）完成研究報(bào)告以及相關(guān)論文的撰寫和發(fā)表。五、參考文獻(xiàn)1.張娜.離子液體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)[J].中國化學(xué)工程學(xué)報(bào),2011,22(2):191-197.2.劉慶,趙芳.離子液體及其在環(huán)保化學(xué)中的應(yīng)用[J].化工環(huán)保,2009,29(3):183-186.3.郭云霞,朱昌祥.離子液體及其在化學(xué)合成方面的應(yīng)用進(jìn)展[J].化學(xué)通報(bào),2009,72(10