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2024年第一五五期（总第1115期）

2024-10-03 18:00 来源：

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中国科学院老科学技术工作者协会

简报

﹝2024﹞ 第一五五期（总第1115期）

中国科学院老科协办公室 2024年10月3日

中国科学院老科协过程工程所分会举办

“离子液体领域的科学问题及技术创新”

学术沙龙

2024年9月20日，由中国科学院老科技工作者协会主办，中国老科协创新发展研究中心和中国老科协支持，中国科院老科协过程工程所分会承办的“离子液体领域的科学问题及技术创新”学术沙龙在过程工程研究所举行。中国科学院老科协顾问何远光、副理事长曹以玉、海淀高新技术老科协马扬理事长，以及中国科学院过程工程所、化学所、地质与地球物理所、理化技术所的专家学者及过程工程所李春山研究员科研团队部分成员参加了沙龙活动。过程工程所分会秘书长马兵主持了本次活动，分会副理事长江明代表研究所及分会致辞。

马兵首先热烈欢迎和感谢大家冒雨参加本次沙龙活动，简单介绍了会议内容。李春山研究员作“离子液体领域的科学问题与技术创新”主旨报告。李春山作为研究所低碳转化领域的领军人才，十多年来从事离子液体的研发工作，从基础科学到应用研究均取得了突出成就，目前担任过程工程所副所长及离子液体清洁过程北京市重点实验室副主任，承担了多项重大研究课题，获得多项国家和省部级奖项，为离子液体与低碳能源研究部和离子液体清洁过程北京市重点实验室的发展壮大做出了贡献。

江明副理事长热烈欢迎中国科学院老科协各位领导和所内外专家学者到本所参加此次沙龙活动，衷心感谢中国科学院有关部门领导，特别是中国科学院老科协领导对过程所分会老科协活动的一贯大力支持和热心指导，近年来参加了本所每次老科协沙龙或研讨会，并认真听报告、参加讨论、提出建议和指导老科协的工作，使我们受益匪浅。今天沙龙报告人李春山研究员是副所长，张锁江院士离子液体研发团队的主要学术带头人，该团队二十年来在离子液体物性基础研究及其应用均得到了国内外高度认可。参加此次沙龙活动对我也是再次学习过程。希望各位领导、专家听取报告后，积极交流，多多给予指导和建议。

李春山研究员的主旨报告基于大量翔实的文献资料，详细论述了国内外在离子液体物性基础研究及其在物质转化与分离方面的应用状况和发展前景，特别在当前国家开展碳减排和碳中和的大背景下，重点探讨了离子液体在化学工业绿色低碳转型过程中的研究进展，包括张锁江院士离子液体研究团队的基础与应用研究成果，例如提出了揭示离子液体物性的Z键、团簇和准液体的新理论，CO2转化制碳酸酯、煤基甲基丙烯酸甲酯（MMA）绿色制备工艺、手机相机镜片材料光学级聚碳酸酯制备技术以及锂浆料储能等，拓展了离子液体在诸多新技术领域的应用，其中与中石化和华为等大型企业的新工艺和新产品产业化合作尤为引人注目。数十年来，在国内外越来越多的科技人员共同努力下，离子液体领域经历了初期探索期、基础研究期、工业应用推广期后，现在处于基础研究与应用开发的迭代发展期，越来越多的研发成果和产业化项目涌现，推动了新质生产力发展。

主旨报告结束后，与会各位专家就报告内容进行了深入和热烈的交流讨论。大家对报告内容给予高度评价，既反映了离子液体领域的研究状况，又体现了该研发团队的具体研究成果，讲解深入浅出，教益良多。李春山研究员和化学所刘志敏研究员共同回答了与会者提出的问题。

刘志敏研究员作为同行专家首先重点发言，以前听过李春山老师的报告，今天再听又有新的收获。张锁江院士离子液体研究团队开辟了一个离子液体研究新方向。离子液体本身是一种具有酸碱性的有机盐，优于普通的无机盐，可用于许多酸碱催化反应，张锁江院士和李春山研究员为这个领域做出了很大的贡献，处于国内外领先地位，颇具规模的研发队伍也向全国辐射，促进了此领域的发展。酸碱催化在工业上的应用存在许多挑战问题，如排放的废酸/碱水处理。以烷基化反应为例，在传统的硫酸催化剂中添加少量的离子液体后即能产生很好的促进作用。过程工程所在离子液体应用领域拓展起到了一定的引领作用，产生了许多变革性技术。与发达国家相比，我们基于离子液体的特性需要在更多的技术领域取得更大的突破，为国家新质生产力壮大做出更大贡献。

李春山感谢刘志敏老师的高度评价，并指出她所在的化学所韩布兴院士研究团队的研究工作也很有特色，特别是在离子液体的结构与物性以及催化性能的基础研究，如电催化，在国内外颇具影响。化学所和过程工程所在离子液体领域各有所长，具有良好的交流与合作。

从事生物化工研究的过程工程所王玉春研究员表示，早年上大学时还没有接触过离子液体，今天听了报告和讨论学到了许多离子液体的知识，了解到离子液体的研究领域非常广泛，且在不断向深度和广度扩展，这其中也有过程所离子液体研发团队的出色贡献。但看到最近的报道说离子液体排放后可以提高细菌的渗透性，如果没有对应的抗体，会对其所处环境构成危害。既然离子液体的种类可以达到1018之多，是否能有100~200种离子液体能够起到抑制作用。

李春山回复道，目前已经有学者在研究离子液体对环境的影响，这是一重要的研究课题，通过改变离子液体的结构以降低对环境的影响。刘志敏补充道，可以通过离子液体结构设计降低对环境的危害，目前已经开发出了氨基酸类离子液体，该类离子液体对环境几乎没有影响。

理化所张宝文研究员听了李老师的报告后很受启发。她从事光化学研究，得知离子液体的种类很多，想了解是否可以专门设计某些离子液体光催化剂，用于降解一些环境有害物质。另外，通过离子液体结构调控，使甲醛和丙醛的羟醛缩合反应温度降低至40℃。离子液体催化剂设计所依据的原则是什么，反应结束后离子液体催化剂如何处理的，可否循环使用。

李春山回复道，目前离子液体在光催化中的应用较少，但这是个很好的研究方向。刘志敏也认为，离子液体光催化在国内研究的较少，但在国外比较多一些。对于后面的问题，李春山解释：羟醛缩合离子液体的设计原则是阳离子的结构基于甲醛的活化能调控，阴离子的设计原则是根据阴阳离子协同作用调控的。德国巴斯夫公司的工艺之所以采用高温高压，是为了使催化剂处于液态，而离子液体不挥发。另外，离子液体在反应过程中是有损耗的，通过补加一定的量以维持催化剂浓度和活性，需排放的废催化剂则通过焚烧处理掉。

过程工程所副研究员傅德贤发言，可否利用离子液体制备用于人体注射的液体药物。离子液体是由阴阳离子组成，比较活跃。众所周知，医药上的给药方式包括口服和肌肉注射两种，注射的药物要求纯度很高，而且要求保证药物到达病灶位置。如果需要用由离子组成的注射药液，注入血液后是否会与不同的靶细胞或器官结合而形成不同的化合物，导致给药效果发生不良变化。

李春山解答道，目前离子液体在医药上的应用很少，未见在静脉注射药物方面的应用。刘志敏补充道，离子液体会以团簇的形式存在，可能不是特别适用制作注射药液，但可以往离子型药物开发方向研究。

地质与地球物理所孙克忠研究员多年未访过程工程所，此次到来感到园区建设焕然一新，旧貌换新颜。听了报告后，了解到近三十年来离子液体发展很快，在新材料、新能源、化工过程、国防等方面具有重大应用，过程工程所取得了十分可喜的成就，目前在国际上具有一定的引领性。他比较感兴趣的是报告中讲到的离子液体在手机相机镜片中的应用，希望更详细地了解。

李春山解释道，相机镜片的材料其实是由4层组成，本团队只研究了其中的一层，这一层材料要求透光率好，且不产生重影。目前，已经突破了聚合单体合成以及聚合制备工艺，虽然在制备过程中会有微量离子液体残留在镜片材料中，但不影响镜片的光学性能。此项研究成果有可能大幅度地降低镜片的制作成本，打破国外技术垄断。

马兵秘书长希望了解离子液体是否可用于高温环境下制备超高纯石英原料过程脱除羟基和气液包裹体。因这是我国高纯石英产业遇到的卡脖子问题，该产品一直受到美国的垄断。

李春山解释为，离子液体的耐热性是一个重要的性质，目前离子液体在超过200~300℃后结构就不稳定，在上千度条件下会分解碳化，难以应用于高温高纯石英制备。刘志敏认为，可以考虑开展利用离子液体纯化某些无机材料，包括化学反应设计和工艺过程试验，实现材料高纯制备，如利用离子液体的羟基修饰方法。

过程工程所陆克源高级工程师从事湿法冶金研究，曾在国内外转让过开发项目，在其接触的湿法冶金过程中，常遇到从溶液体系中除硫的技术问题，冶金学上通常采用硫酸钠脱硫，想了解可否利用离子液体除去无机硫。

李春山回复道，目前市面上有可以去除有机硫化合物的离子液体，但还没有可以去除无机硫的离子液体。刘志敏补充道，可以设计具有比较大的阳离子的离子液体，通过形成团簇的形式与无机硫元素形成簇结构，沉淀而达到去除的目的。

从事生物质综合利用研究的过程工程所陈洪章研究员表示，李春山研究员的报告丰富多彩，彼此虽在一个所工作，听后仍有新的收获。二十多年来在张锁江所长领导下，离子液体研发团队不断发展壮大，在基础和应用均取得了多项重大研究成果，可以说在此领域是处于国内领跑状态的。同时，离子液体在国际上也是方兴未艾的科技前沿研究热点，请教三方面的问题。此领域获得诺贝尔奖级可能性，离子液体可否在生物质化工利用过程中得到应用以及目前离子液体的使用成本是不是还比较高，如何降低成本。

李春山回复道，陈洪章老师说到了一个有趣的话题，有关在离子液体领域是否有人获得诺贝尔奖，目前还没有。关于离子液体在生物质利用方面的应用，目前还欠广泛，但也有应用的实例，如利用离子液体提取藏红花中的有益成分，希望今后加强这方面的工作。关于离子液体的应用成本问题，需要从几方面考虑。离子液体品种繁多，价格一般在每吨1~30万元人民币范围内，在具体的应用场合，要衡量投入和产出是否合理。以烷基化反应为例，使用离子液体催化剂每吨油品会升高50元左右的成本，这是可以接受的。降低应用成本有几个方向：（1）在了解反应基础上，可以开发新的结构简单的离子液体；（2）提高离子液体催化剂的稳定性，降低损耗量；（3）开发新的工艺，降低离子液体的使用量。刘志敏补充道，一般而言，离子液体单纯作为溶剂使用，经济上不划算。作为催化剂使用，少量加入可提升催化效果，这样更有吸引力。

马兵秘书长在大家充分、热烈的交流基础上，请院老科协的领导做总结讲话。

何远光顾问认为，本次沙龙举办得很圆满，很成功，让我们接触到了一个新兴领域，学到了很多关于离子液体方面的新知识，为将来各领域的发展提供了新的机遇，同时也符合抢占科技制高点的中国科学院科技发展战略。在张锁江院士和李春山研究员带领下，过程工程所的离子液体团队打破了国外某些国家的技术垄断，进入到了世界科技前沿，把科研成果推广到国内多地多个领域，起到示范引领作用，为开拓高新技术产业，创造新质生产力做出了突出贡献。接下来，希望根据交流的意见，重点思考虑能否将这些意见尽快落实于实际研究，尽快形成学术成果，以便后期可以向院里或者国家争取支持。同时，还要重点思考关于人才队伍的培养问题，关注年轻人的发展，以便在新的研究领域取得新的突破和成果。

曹以玉副理事长谈了几点体会：（1）学术沙龙选题合适，离子液体作为新兴领域代表了行业发展方向，符合我们院老科协科学智慧火花栏目的科学技术前沿的要求，也与中国科学院抢占科技制高点的发展战略相一致。（2）李春山老师的报告内容丰富详实，包含着离子液体基础研究和多方面应用的创新成果，与国内大企业的高新产业化合作尤为突出。（3）来自不同研究所、具有不同专长的与会专家学者们的讨论积极深入，参与度比较广，李春山和刘志敏两位老师与大家的互动交流效果很好。（4）沙龙活动的各项准备工作做得很充分。近年来，过程工程所老科协分会学术沙龙和研讨会一直办得比较出色，特别是2022年与化学所合办了“化学助力实现双碳目标，过程引领产业绿色变革”的高端学术沙龙，来自院内外多位院士和专家学者参会并做了高水平学术报告，影响很好，得到了院领导的充分肯定。希望此次沙龙会后，及时完成院老科协要求的新闻报道稿和科学智慧火花栏目上网稿，扩大院内外影响。最后，预祝过程工程所老科协工作越做越好，过程工程所科研工作越做越好，为新质生产力发展作出更大贡献。

马扬理事长讲到，听了李春山老师的报告和各位专家的讨论，我收获很大。以前对张锁江院士离子液体研发团队的科研成果有所了解，今天的沙龙活动进一步加深了认识。感谢过程工程所老科协分会马兵秘书长和江明副理事长认真准备此次活动、感谢李春山老师的精彩报告、感谢各位与会专家的积极交流讨论，得益于大家共同努力，办成了此次很有特色的学术沙龙。希望会后不仅要完成刚才曹以玉副理事长提到的会议文件，还要结合各位专家的意见，向院有关部门提出关于离子液体研究工作的发展建议，争取获得更多经费支持，期待相关研究人员埋头钻研，取得更多更大成果。

马兵秘书长最后总结道，衷心感谢院老科协的领导亲临现场参加沙龙活动，且认真参与讨论，提出重要指导意见。本分会要及时认真做好活动报道、专家建议和院网站科学智慧火花栏目上网稿等项工作。本次学术沙龙活动圆满结束，感谢大家的积极参与！