倪柳芳， 余 璟， 汪心娉， 王 俊， 曹小霞， 曹石林*， 马晓娟*

1. 福建农林大学材料工程学院， 福建 福州 350108 2. 福建工程学院生态环境与城市建设学院， 福建 福州 350108

引 言

离子液体以其独特的性质， 如阴阳离子的可设计性、 低蒸气压、 不挥发、 环境友好等[1-2]， 引起广泛的关注。 近年来， 离子液体作为木质生物质的溶剂和反应介质也引发了新的研究浪潮， 包括以离子液体作为预处理助剂， 提高酶解效率等[3-4]。 离子液体具有吸湿性， 而且水对离子液体的理化性质的影响很大， 如影响其粘度、 极性和导电性等， 进而会显著影响木质生物质在离子液体中的溶解效果， 因此对离子液体和水混合物之间相互作用机理研究显得尤为重要。

衰减全反射红外光谱技术(ATR-IR)[5-6]、 拉曼光谱[7]、 核磁共振氢谱[8]、 密度泛函理论(DFT)组合红外光谱技术[9]、 核磁共振组合红外光谱技术[10]等方法可以用来研究离子液体与水之间氢键的相互作用机制。 其中ATR-IR是最有效的研究工具之一， 该技术的优点在于测试过程中， 不需要对样品进行任何处理， 不会破坏样品原有性质， 因此被用来研究水分子在离子液体中的键合方式和键合类型。 Barba等[11]利用ATR-IR光谱以及多元曲线分辨率交替最小二乘法研究了四种咪唑啉阳离子中游离水的含量(不与离子液体形成氢键的自由水含量)， 实验结果表明， 离子液体中游离水的含量与温度、 烷基链的长度等有关。 Cammarata等[6]使用ATR-IR技术研究了水在1-丁基3-甲基咪唑阳离子与不同阴离子组成的离子液体中的分子状态， 结果表明， 在水与离子液体的相互作用中， 离子液体的阴离子起主要作用， 而离子液体的阳离子起次要作用， 同时推断出离子液体中阴离子的水合作用可能类似于阳离子的水合作用。……