中国人民大学牟天成CRPS: 低共熔溶剂——绿色合成的工具箱

01 【引言】

现代社会对各种功能性分子和材料的需求大大增加。一方面，从纳米尺度到宏观尺度，所需产品种类繁多。另一方面，溶剂在合成过程中始终起着至关重要的作用，传统溶剂体系难以满足需求。低共熔溶剂（DESs）作为一类绿色溶剂，近年来受到广泛关注。DESs主要由氢键供体 (HBD) 和受体 (HBA) 组成，氢键相互作用在形成共晶系统中起重要作用。就物理化学性质而言，DESs 和离子液体 (ILs) 非常相似，而制备过程要简单得多（直接混合）。通过调整这两种成分的比例，可以调整共晶体系的极性和电导率等热力学性质。因此，DESs被称为task-specific的溶剂。

02 【成果简介】

近日，北京林业大学薛智敏教授和中国人民大学牟天成教授以“Deep eutectic solvents as a green toolbox for synthesis”为题，在Cell Reports Physical Science发表展望论文。该文章侧重于阐述DES 在材料合成中的应用：在简要总结了DESs在有机合成中的用途后，对四种材料合成策略（溶剂热法、电沉积法、煅烧法和聚合法）进行了全面阐述。基于DESs 的合成理念有望对学术界和工业界起到参考作用。

03【图文导读】

图1 低共熔溶剂的组成和其参与合成的产物。

图2 氯化胆碱-尿素型DES的微观结构。

图3 基于DES的四种材料合成策略。

图4 DES中材料生长动力学研究。

图5 水系电解质的电沉积过程和DES中电沉积过程的对比。

图6 三种共熔胶的制备。

图7 共熔胶的表征以及其和水凝胶的对比。

图8 从共熔胶到纽扣电池的制备过程以及性能测试。

图9 提出对几种合成策略进行工业性评估的6个标准。

图10 工业应用实例以及展望。

04【文献链接】

Dongkun Yu, Zhimin Xue* and Tiancheng Mu*. Deep eutectic solvents as a green toolbox for synthesis, Cell Reports Physical Science. 2022, 3, 100809.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386422000790

【薛智敏教授简介】

北京林业大学教授，国家高层次人才计划入选者，从事绿色化学、林产化工、催化等与能源和环境相关领域的研究工作。在Chem. Soc. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., Green Chem.,等国际主流期刊发表SCI论文80余篇，参与编写中文专著1部，英文专著2部。2020年获全国林草科技创新青年拔尖人才。

【牟天成教授简介】

中国人民大学教授，致力于绿色化学和可持续发展研究。在Chem. Rev., Chem. Soc. Rev.等期刊发表SCI论文180余篇。获中国分析测试协会科学技术奖一等奖，梁希林业科学技术奖二等奖等奖励。担任RSC Advances副主编，《过程工程学报》、《化学教育》等期刊编委，中国化学会绿色化学专业委员会委员等。

本文由作者供稿。