卤素通入氯化1，3-二烷基咪唑类离子液体(DimCl)，有可能帮助含铀氧化物在离子液体中的溶解，实现有离子液体参与的干法核燃料循环。所以，研究卤素在DimCl中的化学行为有十分重要的意义。近年研究表明，Br2和I2均可在DimCl中形成三卤阴离子X3-，而Cl2在DimCl中的行为未见报道。本文运用相对论密度泛函理论计算和光谱学实验研究相结合的方法，研究了氯气在DimCl中的行为。我们对氯化1-乙基，3-甲基二烷基咪唑(EmimCl)和Cl2构成的体系进行了几何优化，得到了势能面上最低点的几何结构，能量，红外和拉曼光谱，发现Cl2可以和EmimCl形成稳定的Emim+Cl3-离子对。在形成基本上直线型的Cl3-后，原Cl2中的Cl-Cl键明显增长，导致在250-300 cm-1的波数处出现新的振动吸收峰。我们对三种不同支链的DimCl在通人氯气后进行了红外和拉曼光谱的实验测定，均观测到在250-300 cm-1波数处出现的新峰。该吸收峰可归属为Cl-Cl-Cl的非对称(红外)和对称(拉曼)拉伸振动。表明Cl2确实可以以Cl3-的形式稳定存在于氯化1，3-二烷基咪唑类离子液体中。质谱和核磁研究表明Cl2也有可能与这类离子液体发生进一步的化学反应，相关的研究还在进行中。