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[摘 要]伴随着社会的不断前进，科学技术也在飞速发展，近年来的科研成果可谓是硕果累累，其中离子液体就是个典型代表。离子液体本身具有良好的导电性、电化学电位窗口宽等优良特性，使得离子液体已经在电分析化学中得到了广泛的应用。本文从离子液体的基本特性入手，介绍了近年来离子液体在电分析化学中的典型应用。
[关键词]离子液体，电分析化学，应用
中图分类号：O6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0011-01
一、 引言
由于离子液体（ Ionic liquids）具有诸多的优良特性，使其在清洁燃料、催化领域、有机合成以及电化学等等领域都有着广泛的应用。由于离子液体具有较好的导电特性、电化学电位窗口宽达6V以及结构的可设计等特性，使得离子液体在电极、传感器等等方面的研究颇受关注，目前也有多篇相关的文章已经发表。本文首先介绍了离子液体的基本特性，随后着重介绍近年来离子液体在电分析化学中的电极与电化学传感器的具体应用。由于离子液体的诸多优良特性，使得未来离子液体在电分析化学中的应用发展空间十分广阔，值得对其进行更加深入、广泛的研究，这样不仅能够让离子液体更好的服务于人类社会，也会大大的促进电分析化学的发展进程。
二、 离子液体
离子液体顾名思义它是一种液体，但是它有它的特殊性，在室温以及近室温条件下它呈现完全的离子状态。离子液体由不对称大体积的阳离子和小体积的阴离子组成，它较普通有机溶剂有着自身特有的性质，下面将对这些性质进行介绍：
2.1密度
对于离子液体的密度大多认为与组成它的阴阳离子有很大的关系，事实上对于离子液体的密度进行精密调节时阳离子起到主要作用，而对于离子液体一定范围密度的调节其阴离子起到了关键的作用。
2.2离子液体的熔点
熔点是用于判断盐类是否是离子液体的一个判断依据，到目前为止对于盐类熔点的低的原因虽然没有找到，但是可以确定其与阳离子有一定关系。阳离子不同，熔点的变化范围也会比较大，典型的无极氯化物由Na与K构成，因而其熔点也较高。
2.3溶解性和蒸汽压
溶解性较强是离子液体的一个特点，许多有机材料以及无机材料，其他的溶剂溶解不了的离子液体却可以，典型的如氢化物以及氯化物。对于蒸汽压而言，离子液体的独特之处在于它较低的蒸汽压，即使在真空或者高温的条件之下由于离子液体内部很大的作用力使得其仍然具有很低的蒸汽压，无色无味且不易挥发。
三、离子液体在新型碳糊电极研究方面的应用
3.1 亲水性离子液体碳糊电极的研究
目前有研究组已经通过混合亲水性离子液体和石蜡或者其他修饰剂，成功制备了亲水性离子液体碳糊电极（ IL-CPE），并且对芦丁以及对氨基酚进行了深入研究，建立了相应的测定方法。Sun等人经过对于离子液体的多次尝试的研究，最终成功的制备了离子液体修饰的碳糊电极，并且对于米吐尔进行了电化学行为的研究并建立了相应的测试方法[1-3]。IL-CPE较TCPE具有更好的可逆性以及灵敏度，当前对于亲水性离子液体碳糊电极的研究方面已经取得了不小的收获，也扩展了离子液体的应用范围，但是IL-CPE具有背景电流较大等缺点。
3.2疏水性离子液体碳糊电极的研究
咪唑类和吡啶类是常用于制备碳糊电极的疏水性离子液体，当前对于咪唑类疏水性离子液体电极的应用研究已经取得了不小的进展，Franzoi等人将漆酶、ILs （[BMIM] [PF6] [BMIM] [BF4]）、石蜡油和石墨粉混合制备了生物传感器用于植物提取物迷迭香酸的测定[4]。疏水性咪唑类离子液体具有加快电极表面与待测物间电子转移的优点，同时将其与其他物质进行混合能够得到生物相容性优良的界面，有助于酶在电极表面的固定以及生物活性的保持，有助于氧化还原反应的进行。对于吡啶类疏水性离子液体电极的应用研究进展也不少，Safavi等制备了稳定性好、灵敏度高的离子液体（[Opy][PF6]） ，并开展了一系列的工作，诸如研究了亚硫酸盐的电催化氧化，测定了其在矿泉水、葡萄汁和啤酒中的含量[5]。经过大量的研究发现疏水性吡啶类离子液体较疏水性咪唑类离子液体有一个较大优点即能够克服电催化反应中产生的较大背景电流，使得电极的各方面性能都得到了改善和提高。
四、基于离子液体的电化学传感器研究
4.1 基于碳纳米管-离子液体凝胶的电化学传感器研究
传感器与离子液体的融合能够大大的改善传感器的分析性能，Fukushima等人将离子液体和碳纳米管进行混合加以研磨获得了高稳定性、高导电性、高生物相容性等优良特性诸多的黑色凝胶，并将其制备成了一种新型的店化学生物传感器[6]。这样的传感器可用于点活性物质的电化学行为的研究，但离子液体以及碳纳米管对于点活性物质的电化学行为的影响还有待进一步的研究。
4.2 离子液体-DNA电化学传感器研究
目前为止离子液体-DNA电化学传感器的研究也有了很大的进展，也取得了不小的研究成果。Zhang等制备了CeO2-SWNTs-[BMIM][PF6]/GCE 和 Fe2O3/SPAN /CILE，实现了目标 DNA 的灵敏检测和杂交 DNA 的检测[7，8]。Ren 等基于掺杂[C12MIM][PF6]和聚苯胺纳米管的，制备了计时库仑DNA传感器，用于目标DNA检测[9]。这种离子液体-DNA电化学传感器的出现对于电化学生物传感器领域起到了积极的拓宽作用。
五、结语
离子液体是一种新兴的新型材料也是一种绿色溶剂，在物质电化学行为研究中是必不可少的新型溶剂，是制备新型电极以及电化学生物传感器的粘合剂和修饰剂。在不久的将来，在对离子液体对各种电化学过程影响机理有充分研究的基础之上必将使得离子液体在电分析化学中的应用更加丰富，也将大大的促进电分析化学的发展。
参考文献
[1]Zhang Y，Zheng J B.Talanta，2008，77（ 1） ： 325-330.
[2]Zhang Y，Zheng J B.Chinese J.Chem.，2007，25（ 11）： 1652-1657.
[3] Sun W，Jiang Q，Wang Y，Jiao K.Sensor.Actuat.B，2009，136（ 2） ： 419-424.
[4] Franzoi A C，Dupont J，Spinelli A，Vieira I C.Talanta，2009，77（ 4） ： 1322-1327.
[5]Safavi A，Maleki N，Momeni S，Tajabadi F.Anal.Chim.Acta，2008，625（ 1） ： 8-12.
[6]Fukushima T ，Kosaka A，Lshimura Y，Yamamoto T，Takigawa T，Ishii N，Aida T.Science，2003，300 （5628） ：2072-2075
[7]Zhang W，Yang T，Zhuang X M，Guo Z Y，Jiao K，Biosens，Bioelectron.2009，24（ 8） ： 2417-2422.
[8]Zhang W，Yang T，Li X，Wang D B，Jiao K，Biosens，Bioelectron.2009，25（ 2） ： 428-434.
[9]Ren R，Leng C C，Zhang S S，Biosens，Bioelectron.2010，25（ 9） ： 2089-2094.
[关键词]离子液体，电分析化学，应用
中图分类号：O6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）29-0011-01
一、 引言
由于离子液体（ Ionic liquids）具有诸多的优良特性，使其在清洁燃料、催化领域、有机合成以及电化学等等领域都有着广泛的应用。由于离子液体具有较好的导电特性、电化学电位窗口宽达6V以及结构的可设计等特性，使得离子液体在电极、传感器等等方面的研究颇受关注，目前也有多篇相关的文章已经发表。本文首先介绍了离子液体的基本特性，随后着重介绍近年来离子液体在电分析化学中的电极与电化学传感器的具体应用。由于离子液体的诸多优良特性，使得未来离子液体在电分析化学中的应用发展空间十分广阔，值得对其进行更加深入、广泛的研究，这样不仅能够让离子液体更好的服务于人类社会，也会大大的促进电分析化学的发展进程。
二、 离子液体
离子液体顾名思义它是一种液体，但是它有它的特殊性，在室温以及近室温条件下它呈现完全的离子状态。离子液体由不对称大体积的阳离子和小体积的阴离子组成，它较普通有机溶剂有着自身特有的性质，下面将对这些性质进行介绍：
2.1密度
对于离子液体的密度大多认为与组成它的阴阳离子有很大的关系，事实上对于离子液体的密度进行精密调节时阳离子起到主要作用，而对于离子液体一定范围密度的调节其阴离子起到了关键的作用。
2.2离子液体的熔点
熔点是用于判断盐类是否是离子液体的一个判断依据，到目前为止对于盐类熔点的低的原因虽然没有找到，但是可以确定其与阳离子有一定关系。阳离子不同，熔点的变化范围也会比较大，典型的无极氯化物由Na与K构成，因而其熔点也较高。
2.3溶解性和蒸汽压
溶解性较强是离子液体的一个特点，许多有机材料以及无机材料，其他的溶剂溶解不了的离子液体却可以，典型的如氢化物以及氯化物。对于蒸汽压而言，离子液体的独特之处在于它较低的蒸汽压，即使在真空或者高温的条件之下由于离子液体内部很大的作用力使得其仍然具有很低的蒸汽压，无色无味且不易挥发。
三、离子液体在新型碳糊电极研究方面的应用
3.1 亲水性离子液体碳糊电极的研究
目前有研究组已经通过混合亲水性离子液体和石蜡或者其他修饰剂，成功制备了亲水性离子液体碳糊电极（ IL-CPE），并且对芦丁以及对氨基酚进行了深入研究，建立了相应的测定方法。Sun等人经过对于离子液体的多次尝试的研究，最终成功的制备了离子液体修饰的碳糊电极，并且对于米吐尔进行了电化学行为的研究并建立了相应的测试方法[1-3]。IL-CPE较TCPE具有更好的可逆性以及灵敏度，当前对于亲水性离子液体碳糊电极的研究方面已经取得了不小的收获，也扩展了离子液体的应用范围，但是IL-CPE具有背景电流较大等缺点。
3.2疏水性离子液体碳糊电极的研究
咪唑类和吡啶类是常用于制备碳糊电极的疏水性离子液体，当前对于咪唑类疏水性离子液体电极的应用研究已经取得了不小的进展，Franzoi等人将漆酶、ILs （[BMIM] [PF6] [BMIM] [BF4]）、石蜡油和石墨粉混合制备了生物传感器用于植物提取物迷迭香酸的测定[4]。疏水性咪唑类离子液体具有加快电极表面与待测物间电子转移的优点，同时将其与其他物质进行混合能够得到生物相容性优良的界面，有助于酶在电极表面的固定以及生物活性的保持，有助于氧化还原反应的进行。对于吡啶类疏水性离子液体电极的应用研究进展也不少，Safavi等制备了稳定性好、灵敏度高的离子液体（[Opy][PF6]） ，并开展了一系列的工作，诸如研究了亚硫酸盐的电催化氧化，测定了其在矿泉水、葡萄汁和啤酒中的含量[5]。经过大量的研究发现疏水性吡啶类离子液体较疏水性咪唑类离子液体有一个较大优点即能够克服电催化反应中产生的较大背景电流，使得电极的各方面性能都得到了改善和提高。
四、基于离子液体的电化学传感器研究
4.1 基于碳纳米管-离子液体凝胶的电化学传感器研究
传感器与离子液体的融合能够大大的改善传感器的分析性能，Fukushima等人将离子液体和碳纳米管进行混合加以研磨获得了高稳定性、高导电性、高生物相容性等优良特性诸多的黑色凝胶，并将其制备成了一种新型的店化学生物传感器[6]。这样的传感器可用于点活性物质的电化学行为的研究，但离子液体以及碳纳米管对于点活性物质的电化学行为的影响还有待进一步的研究。
4.2 离子液体-DNA电化学传感器研究
目前为止离子液体-DNA电化学传感器的研究也有了很大的进展，也取得了不小的研究成果。Zhang等制备了CeO2-SWNTs-[BMIM][PF6]/GCE 和 Fe2O3/SPAN /CILE，实现了目标 DNA 的灵敏检测和杂交 DNA 的检测[7，8]。Ren 等基于掺杂[C12MIM][PF6]和聚苯胺纳米管的，制备了计时库仑DNA传感器，用于目标DNA检测[9]。这种离子液体-DNA电化学传感器的出现对于电化学生物传感器领域起到了积极的拓宽作用。
五、结语
离子液体是一种新兴的新型材料也是一种绿色溶剂，在物质电化学行为研究中是必不可少的新型溶剂，是制备新型电极以及电化学生物传感器的粘合剂和修饰剂。在不久的将来，在对离子液体对各种电化学过程影响机理有充分研究的基础之上必将使得离子液体在电分析化学中的应用更加丰富，也将大大的促进电分析化学的发展。
参考文献
[1]Zhang Y，Zheng J B.Talanta，2008，77（ 1） ： 325-330.
[2]Zhang Y，Zheng J B.Chinese J.Chem.，2007，25（ 11）： 1652-1657.
[3] Sun W，Jiang Q，Wang Y，Jiao K.Sensor.Actuat.B，2009，136（ 2） ： 419-424.
[4] Franzoi A C，Dupont J，Spinelli A，Vieira I C.Talanta，2009，77（ 4） ： 1322-1327.
[5]Safavi A，Maleki N，Momeni S，Tajabadi F.Anal.Chim.Acta，2008，625（ 1） ： 8-12.
[6]Fukushima T ，Kosaka A，Lshimura Y，Yamamoto T，Takigawa T，Ishii N，Aida T.Science，2003，300 （5628） ：2072-2075
[7]Zhang W，Yang T，Zhuang X M，Guo Z Y，Jiao K，Biosens，Bioelectron.2009，24（ 8） ： 2417-2422.
[8]Zhang W，Yang T，Li X，Wang D B，Jiao K，Biosens，Bioelectron.2009，25（ 2） ： 428-434.
[9]Ren R，Leng C C，Zhang S S，Biosens，Bioelectron.2010，25（ 9） ： 2089-2094.