多孔液体：合成与应用

熊鑫坤，宋华，2，苑彬彬，王园园，2，张浩瀚，2，陈彦广，2，苑丹丹，2

（1东北石油大学化学化工学院,黑龙江大庆 163318；2东北石油大学石油与天然气化工省重点实验室，黑龙江大庆 163318；3哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨 150001；4哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150046）

多孔材料具有丰富的空腔、孔隙或孔道，在化学分离、气体存储和催化等领域具有广泛的用途。通常情况下这些材料是固体，然而在工业环境中，很多情况下液体比固体更容易操作，如果能将空腔注入流动性的液体中，这种材料将在多种领域中展现出广泛的应用前景。

多孔液体是一类具有永久空腔的新型液体材料，2007年James等[1]首次提出多孔液体的假设，这类材料含有微小的空腔（孔），每个空腔的大小为分子尺寸。事实上，传统液体中也存在孔隙，可是这些孔隙是不规则的、短暂的、不稳定的分子间孔隙，孔隙尺寸非常小，为0.1～0.4Å（1Å=10-10m）[1]；与传统液体不同，多孔液体具有规则的、永久的、稳定的分子内空腔（孔），空腔尺寸根据造孔器的不同可以从1Å达到50nm[2-3]，其所含的空腔数量约为传统液体的10000倍，液体中约有20%以上是空的。根据造孔器的结构和组成，多孔液体分为三种类型：类型Ⅰ是具有永久刚性空腔的纯液体，分子不能相互渗透或坍塌，不需要额外的溶剂来保持流动性；类型Ⅱ为含溶剂液体，由位阻溶剂和溶解在溶剂中的多孔刚性主体构成，位阻溶剂不能进入主体空腔；类型Ⅲ与类型Ⅱ的含溶剂液体相似，溶剂不能进入孔隙，不同的是主体含有微孔的框架材料，而不是离散的多孔刚性分子。……