功能化離子液體的誕生決定了離子液體將會具有廣闊的應用前景。

新世紀以來室溫離子液體的研究進展日新月異。2000年，北大西洋公約組織于召開了有關(guān)離子液體的專家會議；歐盟委員會通過了一個有關(guān)離子液體的3年計劃；日本、韓國也相繼投入大量經(jīng)費研究。

我國的離子液體研究較晚。目前，中國科學院蘭州化學物理研究所西部生態(tài)綠色化學研究發(fā)展中心、北京大學綠色催化實驗室、華東師范大學離子液體研究中心等機構(gòu)陸續(xù)加大對離子液體的研究。華東師范大學離子液體研究中心目前已經(jīng)能夠工業(yè)化量產(chǎn)多種咪唑類離子液體。

離子液體開發(fā)者—德國Solvent Innovation公司計劃推出數(shù)以噸計的商品。Solvent Innovation公司也正在開發(fā)一系列的離子液體，以取代對環(huán)境有害的溶劑。其Ecoeng商標的無鹵素離子液體出售量達1T的該系列包括1-烷基-3-甲基咪唑硫酸酯來取代鹵化的溶劑。Ecoeng系列將提供更為綠色的產(chǎn)品和工藝，今后幾年內(nèi)僅有.2或3種離子液體達到數(shù)噸數(shù)量的工業(yè)生產(chǎn)，可育都是不含鹵族原子的。近來在波士頓美國化學學會的離子液體開發(fā)組正討論其商業(yè)計劃。

綠色溶劑

離子液體不會蒸發(fā)，所以在化學實驗過程中不會產(chǎn)生對大氣造成污染的有害氣體，而且離子液體可以反復多次使用并且使用方便。此外，用離子液體做催化劑還可加速化學反應的過程。

離子液體在分離純化、化學反應、材料制備等方面有望取代傳統(tǒng)有機溶劑實現(xiàn)“綠色化工”,并且可以提高產(chǎn)物收率和選擇性,但目前應用水平大多處于實驗室研究階段,離子液體在工業(yè)上大規(guī)模的應用需要解決以下問題：如熱力學數(shù)據(jù)、動力學數(shù)據(jù)的測定,離子液體傳質(zhì)、傳熱模型的建立以及大幅度降低離子液體成本、選用或研制低黏度或黏溫效應大的離子液體、開發(fā)更易回收使用的離子液體等。

酶催化劑

離子液體的發(fā)明者梅斯等人近來發(fā)現(xiàn)，離子液體不僅是一種綠色溶劑，它還可用作新材料生產(chǎn)過程中的酶催化劑。威爾克斯近來還發(fā)現(xiàn)，離子液體還可以用于處理廢舊輪胎，回收其中的聚合物?？茖W家近來的研究成果還表明，用離子液體可有效地提取工業(yè)廢氣中的二氧化碳。

當前的有機溶劑中主要是分子，但在離子液體里不存在電中性的分子，而是全部的陰離子和陽離子，在零下100℃至200℃之間均呈液態(tài)，具有良好的熱穩(wěn)定性和導電性，在很大程度上允許動力學控制；離子液體對大多數(shù)無機物、有機物和高分子材料來說是一種優(yōu)良的溶劑；表現(xiàn)出酸性甚至超強酸性質(zhì)，使得它不僅可以作為溶劑使用，而且還可以作為某些反應的催化劑使用，這些催化活性的溶劑避免了額外的可能有毒的催化劑或可能產(chǎn)生大量廢棄物的缺點；離子液體一般不會成為蒸汽，所以在化學實驗過程中不會產(chǎn)生對大氣造成污染的有害氣體；價格相對便宜，多數(shù)離子液體對水具有穩(wěn)定性，容易在水相中制備得到；離子液體還具有優(yōu)良的可設計性，可以通過分子設計獲得特殊功能的離子液體?？傊x子液體的無味、無惡臭、無污染、不易燃、易與產(chǎn)物分離、易回收、可反復多次循環(huán)使用、使用方便等優(yōu)點，是傳統(tǒng)揮發(fā)性溶劑的理想替代品，它有效地避免了傳統(tǒng)有機溶劑的使用所造成嚴重的環(huán)境、健康、安全以及設備腐蝕等問題，為名副其實的、環(huán)境友好的綠色溶劑。適合于當前所倡導的清潔技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，已經(jīng)越來越被人們廣泛認可和接受。

化學反應

離子液體已經(jīng)在諸如聚合反應、選擇性烷基化和胺化反應、?；磻?、酯化反應、化學鍵的重排反應、室溫和常壓下的催化加氫反應、烯烴的環(huán)氧化反應、電化學合成、支鏈脂肪酸的制備等方面得到應用，并顯示出反應速率快、轉(zhuǎn)化率高、反應的選擇性高、催化體系可循環(huán)重復使用等優(yōu)點。此外，離子液體在溶劑萃取、物質(zhì)的分離和純化、廢舊高分子化合物的回收、燃料電池和太陽能電池、工業(yè)廢氣中二氧化碳的提取、地質(zhì)樣品的溶解、核燃料和核廢料的分離與處理等方面也顯示出潛在的應用前景。

從理論上講離子液體可能有1萬億種，化學家和生產(chǎn)企業(yè)可以從中選擇所需要的離子液體。目前，對離子液體的合成與應用研究主要集中在如何提高離子液體的穩(wěn)定性,降低離子液體的生產(chǎn)成本，解決離子液體中高沸點有機物的分離以及開發(fā)既能用作催化反應溶劑，又能用作催化劑的離子液體新體系等領(lǐng)域。隨著人們對離子液體不斷加深認識，相信離子液體綠色溶劑的大規(guī)模工業(yè)應用并不遙遠，離子液體會使化學工業(yè)變成一個無污染高效率的新型科技產(chǎn)業(yè)。

其他應用前景

合成功能化離子液體是當前離子液體發(fā)展的一個重要課題,比如開發(fā)具有催化功能的離子液體、手性離子液體(應用于不對稱催化)等。
通過離子液體的研究與其他學科交叉,開發(fā)基于離子液體的新型材料,如儲能材料、光學材料、智能材料、電化學材料等,會是未來幾年研究的新熱點,而且將會擁有良好的應用前景和市場利潤空間。