离子液体在土壤修复中的应用

随着工农业的发展，土壤正日益成为人类活动产生的各种有害污染物的汇，包括石油烃、酚类、多环芳烃等有机污染物及重金属等无机污染物。离子液体具有极强的静电吸引力、较低的临界胶束浓度、高热稳定性、可忽略的蒸气压及对污染物的高选择性，是污染物吸附及萃取的有效替代方法。离子液体可充分混合和渗透到不同的土壤孔隙结构中，能够通过复杂的物理化学相互作用有效地提取重金属和有机化合物，从而去除污染物。ILs和土壤污染物的固有特性有助于污染土壤-离子液体系统内的多种相互作用，包括氢键、静电相互作用、π-π相互作用、疏水相互作用以及由离子液体化学结构中独特官能团促进的位点特异性相互作用。这些多方面的相互作用突出了离子液体对目标污染物的吸附及萃取效率，为土壤修复提供了一种更为有效、环保的方法。

尽管离子液体具有独特的特性，可用于土壤修复，但需要对某些特性进行改进才能达到最佳效果。如：添加丙酮、CaCl2的离子液体流动性更强，可避免其粘附在管道内壁上并堵塞设备。固定于固定载体（如：二氧化硅、纳米二氧化硅等）上的水溶性ILs，不仅增加了有机污染物提取效率，且避免了二次污染。1-丁基-3-乙烯基咪唑双[(三氟甲基)磺酰基]亚胺IL通过与多面体低聚硅氧烷（POSS）共聚获取了氟与氢之间强的伪氢键、π-π堆叠和疏水相互作用，为多环芳烃提供了丰富的相互作用位点，从而达到优异的萃取性能、良好的热稳定性和基质耐受性。此外，离子液体的生产成本很高，可通过回收和再利用延长离子液体的使用寿命，降低修复成本。如：酸浸提、利用超声波或临界二氧化碳（scCO2）等方法将离子液体中污染物进行回收，对离子液体进行再利用等。