离子液体（ILs）具有热稳定性好、电化学窗宽等特性，在化学化工领域有广泛的应用。粘度决定了ILs的传递传质效率，是其工业应用必须考虑的重要性质。因此，ILs的粘度性质引起了研究者的广泛关注。一般情况下，不能将ILs中水完全除去，且少量水可显著改变ILs的传递性质。由于水的粘度远低ILs的粘度，因此常用水来降低ILs的粘度，以提高ILs传质效率。离子液体研究团队发现水能使1-烷基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体([C_nmim][Ac](n=1-6))的粘度上升。随着水含量升高，[C_nmim][Ac](n = 1-6)粘度均呈现先上升后下降的变化规律（图1）。

图1. 在不同水含量下，模拟粘度(a)和实验粘度(b）的变化

（图片来源：Ind. Eng. Chem. Res）

　　通过分子动力学模拟和实验相结合研究了水对系列不同烷基侧链长度的离子液体([C_nmim][Ac],n = 1−6)粘度的影响。结果表明微量水使ILs的粘度升高是由于阴离子和水分子之间形成了链状氢键网络结构。随后，水分子逐渐分布在阴阳离子之间，破坏了阴阳离子间相互作用，从而降低体系粘度（图2）。该研究成果发表在化工顶尖期刊 Ind. Eng. Chem. Res，题为Effects of the Water Content on the Transport Properties of Ionic Liquids。

图2. （a）醋酸阴离子和水之间的链状结构和（b）离子液体和水之间的空间分布函数([C_nmim]⁺阳离子(蓝色网格表面)和水(黄色固体表面))

（图片来源：Ind. Eng. Chem. Res）

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.9b03369

原文作者：Shuai Guo，Fan Chen，Lei Liu，Yao Li，Xiaomin Liu，Kun Jiang，Ruixia Liu，Suojiang Zhang

DOI: 10.1021/acs.iecr.9b03369