芳基離子液體的輻射穩(wěn)定性研究.pdf

1、離子液體在輻射環(huán)境下表現(xiàn)出高輻射穩(wěn)定性和低熔點、寬液程、低蒸汽壓、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性好，使其被認為在核燃料處理過程具有潛在的應用前景。如果將離子液體實際應用于核廢料的萃取分離過程，那么就必須對離子液體在輻射環(huán)境下的輻射穩(wěn)定性和化學性質(zhì)具有較為充分的認識。
　　 研究表明咪唑類離子液體具有較高的輻射穩(wěn)定性，這主要是因為咪唑芳環(huán)的存在，芳香族化合物在輻射環(huán)境下具有較高的輻射穩(wěn)定性。
　　 本文合成了兩種芳基型離子液體1－丁

2、基－3-苯基咪唑四氟硼酸鹽([BuPhIm]BF4)和1－芐基吡啶四氟硼酸鹽([BnPy]BF4)，并對其60Coγ-射線的輻射穩(wěn)定性進行研究。
　　 結(jié)果表明，輻照后離子液體的顏色發(fā)生明顯的暗色化，紫外－可見(UV-vis)吸收強度隨著輻照劑量增加而增加。輻照400 kGy前后離子液體的紅外光譜(FT-IR)和核磁共振氫譜(1H NMR)未出現(xiàn)明顯的變化。高效液相色譜法(HPLC)分析表明輻照400 kGy后離子液體發(fā)生的輻解

3、量小于1％。串聯(lián)質(zhì)譜分析(ESIMS/MS)表明離子液體的初級輻解過程主要為烷基鏈的斷裂。離子液體的熒光行為存在“紅邊效應”，且隨著輻照劑量增加整體向長波方向移動。熱重分析(TGA)表明輻照后離子液體的熱穩(wěn)定性增加。
　　 此外，還合成了兩種常見的烷基型離子液體1－丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BuMeIm]BF4)和1-丁基吡啶四氟硼酸鹽([BuPy]BF4)，在相同的輻照條件下分別進行對照實驗。結(jié)果表明，兩種芳基型離子液體