離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子組成的鹽，通常在室溫或接近室溫下呈液態。它們具有低揮發性、高熱穩定性和可調節的物理化學性質，廣泛應用于溶劑、催化、電化學等領域。離子液體種類主要有以下幾種：

1. 咪唑類離子液體

陽離子：1-烷基-3-甲基咪唑（如 1-丁基-3-甲基咪唑 [BMIM]?）

[BMIM]Cl?：氯鹽，用于溶解纖維素或生物質。

[BMIM][BF?]?：四氟硼酸鹽，常用作極性溶劑或反應介質。

[BMIM][PF?]?：六氟磷酸鹽，因疏水性強，用于液-液萃取。

[BMIM][NTf?]?：雙三氟甲磺酰亞胺鹽，高穩定性，用于電化學儲能。

2. 吡啶類離子液體

陽離子：烷基吡啶（如 1-丁基吡啶 [BPy]?）

[BPy][NO?]?：硝酸鹽，常用于氣體吸收或催化反應。

[BPy][BF?]?：四氟硼酸鹽，用于電化學或合成反應溶劑。

3. 季銨鹽類離子液體

陽離子：四烷基銨（如 四丁基銨 [N????]?）

[N????][NO?]?：硝酸鹽，用于CO?捕獲或相轉移催化。

[N????][HSO?]?：硫酸氫鹽，酸性條件下作催化劑。

4. 季鏻鹽類離子液體

陽離子：四烷基鏻（如 三己基十四烷基鏻 [P?????]?）

[P?????][Cl]?：氯鹽，用于潤滑劑或高溫反應介質。

[P?????][Decanoate]?：癸酸鹽，用于生物柴油制備。

5. 其他特殊類型

膽堿衍生物（如 [Choline][氨基酸]?）：生物相容性好，用于藥物遞送或綠色化學。

功能化離子液體：在陽離子上引入特定官能團（如—SO?H、—NH?），用于酸性催化或氣體吸附。

應用領域

溶劑：替代揮發性有機溶劑（如溶解纖維素、高分子材料）。

電化學：鋰電池/超級電容器電解質。

催化：作為催化劑或反應介質（如Friedel-Crafts反應）。

氣體吸收：捕獲CO?、SO?等氣體。

生物技術：酶催化反應的兼容性溶劑。

這些離子液體因其可設計的性質（通過改變陽離子/陰離子組合）成為“可編程溶劑”，在綠色化學和工業過程中備受關注。