离子液体研究部
离子液体与低碳能源研究部面向国家“双碳”目标以及行业重大需求，聚焦绿色低碳从基础到工业应用的贯通式技术研发，在基础研究领域实现重大突破，实现多项技术的工程示范及产业化应用，在2025年取得了系列进展和成果。
重点进展一：向实而新 | 深化离子液体基础研究的创新与应用
针对“离子液体精准设计”的难题及“纳微传递机制不明”的挑战，建立了面向特定反应/分离过程的AI模型及功能设计方法，实现了离子液体结构从“经验尝试”到“精准设计”的跨越。通过改进特征混合时间模型，提出了纳微通道中有效混合的判据，构建了限域离子液体流动-扩散耦合的传递新模型和混合相图，推动了纳微通道强化传递新过程的发展。基于限域条件下质量与电荷分布的研究，建立了限域离子液体粘度的理论预测模型，提出了“纳米限域降粘→强化传递”新策略。通过对比体相与限域离子的扩散行为，发现限域环境中离子扩散以跳跃机制为主，其扩散自由能显著低于体相中的的扩散自由能，从而加速了离子传输。进一步揭示了离子液体Z键与界面结构对反应-分离过程的调控规律，明确了结构-功能之间的定量关系，形成了工程放大方法，支撑了离子液体的重大应用。
2025年度团队研究工作发表在Nature、JACS、Angew、Nat.Commun、Adv.Mater、AIChE J等国际期刊上，为离子液体的理论创新、功能设计提供了重要科学基础，为离子液体的功能设计与绿色过程创新提供了科学支撑。
重点进展二：聚链而行 | 推动绿色技术规模化融合发展
离子液体强化气体分离新技术。针对三聚氰胺尾气NH3含量高、易结晶、难分离等特点，创新性提出了离子液体非水体系直接分离回收三胺尾气中氨的新技术，设计建成了首套5万吨/年离子液体法三胺尾气分离工业示范装置，解决了真空泵抽气量限制负荷提升、液氨产品不达标、连续运行水耗量过高等核心痛点，实现了满负荷连续稳定运行和高纯液氨的回收，液氨产量~7.32 t/h，纯度≥99.8%，为三聚氰胺行业尾气资源化利用与绿色低碳升级提供了全新解决方案。
图1 1.3亿Nm3 /年氨回收工业装置
离子液体绿色纺丝新技术。全球首个千吨级离子液体法再生纤维素纤维（首赛尔）项目正式投产，与传统工艺相比，成功实现了纺丝工艺变革、达成“三废”零排放，突破了环保瓶颈。攻克了离子液体设计制备、纤维素溶解机理及纺丝工艺、离子液体回收及系统集成等系列科技难题，形成了具有自主知识产权的离子液体溶解纤维素及绿色纺丝新技术，经过小试、吨级、百吨级示范，设计并在企业建成了千吨级生产线，实现了连续稳定运行，再生纤维素纤维产品注册商标“首赛尔”，纤度、强度、伸长率等性能均达国际标准。离子液体新工艺安全性高，离子液体稳定性好且可高效回收，再生纤维长丝无原纤化现象，原料适用范围广。
图2 千吨级绿色纺丝新技术生产线
离子液体催化浸没式芯片冷却液绿色制备技术。克服传统氟化盐多相体系催化效率低，易副产氟化氢的难题，开发了以离子液体催化为核心的含氟冷却液合成技术。基于离子液体结构设计，实现冷却液分子定向合成，耦合反应-精馏-膜分离纯化工艺，形成离子液体催化浸没式芯片冷却液绿色制备技术，具备千吨级规模化生产能力，产品纯度达99.99%电子级标准。D系列冷却液通过曙光数创质量体系验证，百吨级产品已应用于华中地区某大型浸没式液冷数据中心项目，为高功率密度芯片技术迭代提供绿色高效的散热解决方案。
图3 千吨级催化浸没式芯片冷却液绿色制备技术生产线
重点进展三：聚势而升 | 构筑高端咨询生态共同体
持续聚焦高端电子化学品与离子液体绿色技术两大核心，2025年承担多项咨询项目，提出了重大科技攻关方向与规划建议，并推进了电子化学品数据库的搭建与数据收集工作。依托离子液体专委会及CAS-TWAS绿色技术卓越中心，以人才培训与信息交流为抓手，重点深化国际绿色技术合作，通过绿色技术联盟等平台巩固全球伙伴关系。成功主办了第七届离子液体与绿色过程大会（河南开封），创办了首届亚太绿色化学工程与可持续发展大会（泰国曼谷），并承办了第12届世界化学工程大会暨第21届亚太化工联盟大会绿色能源与环境工程分论坛以及第二十七届中国科协年会绿色低碳能源技术发展与融合创新论坛（北京）。聚焦碳达峰碳中和关键科学问题，围绕低碳科技前沿与变革性技术开展了深入研讨，有力推进了跨领域交叉融合，为发展新质生产力注入了新动能。
图4 第七届离子液体与绿色过程大会