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第1章 绪论1

1.1 化学中的溶剂1

1.1.1 溶剂及其分类1

1.1.2 溶剂在化学中的作用3

1.2 化学溶剂对环境的污染13

1.2.1 生态环境问题与化学13

1.2.2 化学溶剂与环境15

1.3 绿色溶剂的概念16

1.3.1 绿色化学16

1.3.2 绿色溶剂的定义19

1.4 溶剂的绿色度22

1.4.1 绿色化学化工过程的评估22

1.4.2 溶剂的绿色度判据24

1.4.3 绿色溶剂的设计30

1.5 使用绿色溶剂的意义31

参考文献32

第2章 水和亚临界水36

2.1 水的结构36

2.1.1 水分子的组成与结构36

2.1.2 水分子间的氢键37

2.1.3 水分子簇38

2.2 水及亚临界水的物理化学性质40

2.2.1 水的相图40

2.2.2 水和亚临界水的物理化学参数43

2.2.3 水的自解离44

2.3 水在有机化学反应中的应用48

2.3.1 水中的还原反应49

2.3.2 水中的氧化反应51

2.3.3 水促进的有机反应53

2.4 亚临界水在萃取分离中的应用60

2.4.1 亚临界水在萃取分离中的热力学和动力学分析60

2.4.2 影响亚临界水萃取分离过程的因素62

2.4.3 亚临界水在分析分离领域中的应用63

2.5 水在无机材料合成中的应用65

2.5.1 水在碳纳米材料合成中的应用66

2.5.2 水在贵金属纳米材料合成中的应用68

2.5.3 水在金属氧化物纳米材料合成中的应用68

2.5.4 水在无机盐纳米材料合成中的应用70

2.5.5 水在其他纳米材料及复合材料合成中的应用72

2.6 亚临界水在生物质液化中的应用73

2.6.1 影响亚临界水中生物质液化的主要因素73

2.6.2 亚临界水在碳水化合物水热转换中的应用75

2.6.3 亚临界水在木质素、脂肪和蛋白质水热转换中的应用79

2.7 水在能源存储与转换中的应用81

2.7.1 水系电解质超级电容器82

2.7.2 水系电解质锂离子电池83

2.7.3 电催化分解水84

2.7.4 光催化分解水89

参考文献91

第3章 超临界流体97

3.1 超临界流体的概念97

3.2 超临界流体物理化学性质99

3.2.1 密度99

3.2.2 扩散系数和黏度100

3.2.3 极性102

3.2.4 表面张力103

3.3 超临界流体微观结构104

3.3.1 超临界流体的分子模拟研究104

3.3.2 超临界流体的谱学研究106

3.4 超临界CO2107

3.5 超临界水107

3.6 超临界流体的应用108

3.6.1 在萃取分离中的应用109

3.6.2 在化学反应中的应用113

3.6.3 在材料合成中的应用117

3.6.4 在印染中的应用118

3.6.5 在清洗中的应用119

3.6.6 其他应用120

参考文献123

第4章 离子液体127

4.1 离子液体的概念127

4.2 离子液体的分类128

4.2.1 按阴、阳离子的化学结构分类128

4.2.2 按水溶性分类129

4.2.3 按酸碱性分类129

4.3 离子液体设计与合成130

4.3.1 直接季铵化法130

4.3.2 复分解法131

4.3.3 酸碱中和法132

4.3.4 复合法132

4.4 离子液体物理化学性质133

4.4.1 熔点133

4.4.2 密度133

4.4.3 黏度134

4.4.4 热稳定性135

4.4.5 表面张力135

4.4.6 极性136

4.4.7 比热容136

4.4.8 热传导性136

4.4.9 电化学性质137

4.5 离子液体体系微观结构137

4.5.1 晶格结构138

4.5.2 超分子结构140

4.5.3 自组装结构145

4.5.4 离子液体在水中簇集体的结构148

4.6 离子液体的应用151

4.6.1 在化学反应中的应用151

4.6.2 在萃取分离中的应用155

4.6.3 在材料合成中的应用158

4.6.4 在电化学中的应用162

4.6.5 在纤维素溶解中的应用164

4.6.6 在酸性气体捕集中的应用167

4.6.7 在其他方面的应用172

参考文献173

第5章 低共熔溶剂177

5.1 低共熔溶剂的概念177

5.2 低共熔溶剂的分类178

5.2.1 按组分的种类划分178

5.2.2 按低共熔溶剂的亲水/疏水性划分179

5.3 低共熔溶剂物理化学性质180

5.3.1 熔点180

5.3.2 密度181

5.3.3 黏度182

5.3.4 电导率183

5.3.5 表面张力184

5.3.6 电化学窗口184

5.3.7 溶解度184

5.4 低共熔溶剂与离子液体的异同185

5.5 低共熔溶剂的应用186

5.5.1 在混合物分离中的应用186

5.5.2 在化学合成中的应用190

5.5.3 在材料制备中的应用200

5.5.4 在电化学中的应用201

5.5.5 其他应用204

参考文献205

第6章 生物质基绿色溶剂209

6.1 生物质基绿色溶剂的种类及结构209

6.2 生物质基绿色溶剂的主要来源及物理化学性质211

6.2.1 源于生物柴油的生物质基绿色溶剂211

6.2.2 源于碳水化合物的生物质基绿色溶剂215

6.2.3 源于木质素的生物质基绿色溶剂217

6.3 生物质基绿色溶剂的应用218

6.3.1 在化学反应中的应用218

6.3.2 在分离中的应用235

6.3.3 在其他方面的应用236

参考文献237

第7章 其他绿色溶剂242

7.1 聚乙二醇溶剂的性质及应用242

7.1.1 聚乙二醇溶剂的性质242

7.1.2 聚乙二醇溶剂的应用243

7.2 聚丙二醇溶剂的性质及应用245

7.2.1 聚丙二醇溶剂的性质246

7.2.2 聚丙二醇溶剂的应用246

7.3 醚类溶剂的性质及应用248

7.3.1 醚类溶剂的性质248

7.3.2 醚类溶剂的应用249

7.4 酯类溶剂的性质及应用250

7.4.1 酯类溶剂的性质251

7.4.2 酯类溶剂的应用252

7.5 全氟化碳类溶剂的性质及应用255

7.5.1 全氟化碳类溶剂的性质256

7.5.2 全氟化碳类溶剂的应用256

7.6 硅氧烷类溶剂的性质及应用259

7.6.1 硅氧烷类溶剂的性质259

7.6.2 硅氧烷类溶剂的应用259

7.7 亚砜类溶剂的性质及应用261

7.7.1 亚砜类溶剂的性质261

7.7.2 亚砜类溶剂的应用262

7.8 萜类溶剂的性质及应用265

7.8.1 萜类溶剂的性质265

7.8.2 萜类溶剂的应用266

参考文献268

第8章 重要混合绿色溶剂体系271

8.1 超临界CO2/水体系的性质及应用271

8.1.1 CO2/水体系的性质271

8.1.2 超临界CO2/水体系的应用275

8.2 超临界CO2/离子液体体系的性质及应用281

8.2.1 超临界CO2/离子液体体系的性质282

8.2.2 超临界CO2/离子液体体系的应用290

8.3 超临界CO2/PEG体系的性质及应用296

8.3.1 超临界CO2/PEG体系的性质296

8.3.2 超临界CO2/PEG体系的应用299

8.4 离子液体/水体系的性质及应用301

8.4.1 离子液体/水体系的性质301

8.4.2 离子液体/水体系的应用305

8.5 双水相体系309

8.5.1 经典的双水相体系310

8.5.2 离子液体双水相体系311

8.5.3 双水相体系的应用313

8.6 其他混合溶剂体系313

8.6.1 全氟溶剂及氟两相体系313

8.6.2 聚合物+水体系314

8.6.3 PEG+离子液体体系315

参考文献316

第9章 展望321