離子液體提供了無數有用的應用,從溶劑到催化劑,再到潤滑劑、氣體吸收劑和共沸破壞劑在人工智能的協助下,根據當前全球優先事項,在可持續性要求下,進一步優化和調整離子液體的任務有巨大的空間。
1. 用于熱能存儲的相變材料
可持續材料應消除資源稀缺性,并很好地融入循環經濟的價值鏈。在這方面,對綠色化學指標的簡單評估表明產品及其化學過程的可持續性,并確定碳足跡將對新材料的潛力或進一步評估中應解決的因素產生重要見解。同時考慮新型鹽的毒性和生物降解性將提供對潛在環境和健康風險的理解,強調規劃此類跨學科研究的重要性。
2. 有機離子塑料晶體(OIPC),已被研究為電池電解質和氣體分離
基于OIPC的輕質氣體分離膜的研究非常有前途,但仍處于早期階段,。OIPC和聚合物類型、合成方法以及溫度/相的驚人影響的實質性但尚未完全了解,這表明開發有效的、商業相關的膜的研究范圍仍有待探索。此外,實驗研究集中在CO2/N2配對。OIPC的初步MD模擬顯示出CO的氣體吸收趨勢CO2> CH4 > O2 > N2,因此,使用這種和其他OIPC來分離不同的氣體混合物非常值得研究。
3.用于可持續氨生成的氮還原反應中的關鍵成分
近年來,人們對液氨作為相對標準內燃機燃料的興趣激增,主要是作為重型運輸和航運中柴油的替代品。當然,氨燃燒的唯一可持續產物是N2和H2O,沒有NOx排放,只要是這樣,綠色氨就可以成為可持續能源/化學品/肥料經濟的1個核心部分。過去十年,人們對綠色氨的研究更加深入,離子液體在其中發揮了重要作用,它不僅是具有極高氮溶解度的電解質和溶劑,也是該機制中的質子載體。
4. 作為鋁離子電池中的電解質
ILA電解質在鋁電池中的使用還處于起步階段。到目前為止,ILA中配體的選擇僅基于含羰基的酰胺化合物。N-甲基尿素和N-乙基尿素產生的離子電導率(分別為1.2和1.4 mS cm-1)高于尿素-AlCl3配合物,因此具有更好的循環性能,提高了過電位和庫倫效率。使用基于現有酰胺型供體分子收集的信息的機器學習方法可能進一步指導下一代ILA的開發。