咪唑類離子液體在微乳液中的應(yīng)用及性質(zhì)研究.pdf

1、離子液體(Ionic liquids，ILs)是在室溫或近室溫下呈液態(tài)的有機(jī)鹽，它由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子組成。離子液體以其高的熱穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)電性、寬的電化學(xué)窗口、寬的液態(tài)溫度區(qū)間、可以忽略的蒸汽壓和特殊的溶解性能等優(yōu)點(diǎn)成為傳統(tǒng)有機(jī)溶劑的理想替代品。離子液體符合綠色化學(xué)發(fā)展的要求，有關(guān)離子液體的研究是近年來(lái)世界各國(guó)研究者共同關(guān)注的課題。 本論文主要研究咪唑類離子液體表面活性劑的物理化學(xué)性質(zhì)、形成微乳液的相行為和微乳液的

2、增溶性能等。論文包括四章，第一章為緒論；第二章為離子液體表面活性劑的制備和吸附性能；第三章為離子液體表面活性劑微乳液相行為和增溶性能；第四章為陰、陽(yáng)離子表面活性劑復(fù)配體系微乳液相行為和增溶性能。 一、緒論 本章介紹了離子液體的定義、發(fā)展簡(jiǎn)史、種類、合成和性質(zhì)。介紹了離子液體在有機(jī)合成、電化學(xué)、分離萃取、生物催化和納米材料制備等方面的應(yīng)用。重點(diǎn)綜述了咪唑類離子液體中形成有序分子組合體包括液晶、膠束、囊泡和微乳液的研究進(jìn)展。

3、咪唑類離子液體可以作為溶劑、助溶劑和表面活性劑形成液晶；離子液體可以分別取代微乳液體系中的極性組分、非極性組分或表面活性劑，形成油包離子液體(ILs/O)、離子液體包油(O/ILs)和雙連續(xù)的新型微乳液體系。 二、離子液體表面活性劑的制備和吸附性能 本章采用一步法合成了三種離子液體表面活性劑C12mimBr、C14mimBr和C16mimBr，并對(duì)它們進(jìn)行了進(jìn)一步的提純，分別測(cè)定了其紅外光譜和熔點(diǎn)；研究了三種離子液體表面

4、活性劑水溶液的表面吸附性能。測(cè)定了20℃下三種離子液體表面活性劑的臨界膠束濃度、計(jì)算了其飽和吸附量和分子的最小截面積。表面張力曲線表明上述三種表面活性劑的純度符合實(shí)驗(yàn)要求。 三、離子液體表面活性劑中相微乳液相行為和增溶性能 本章利用ε-β“魚(yú)狀”相圖法研究了離子液體表面活性劑CnmimBr(n=12,14，16)/脂肪醇/烷烴/鹽水四元微乳液體系的相行為和增溶性能，得出如下結(jié)論： (1)隨離子液體表面活性劑CnmimBr

5、(n=12，14，16)碳鏈長(zhǎng)度增加，形成單相微乳液效能的大小順序?yàn)椋篊16mimBr＞C14mimBr＞C12mimBr。即碳鏈越長(zhǎng)，形成單相微乳液的效能越大，增溶性能越強(qiáng)。 (2)烷烴(油相)碳鏈長(zhǎng)度的減小，有利于微乳液的形成，微乳液體系增溶性能的油類大小順序?yàn)椋赫和椋菊椋菊镣椋菊锿椤?(3)助表面活性劑-醇的碳鏈越長(zhǎng)，形成的微乳液體系的增溶性能越大。 (4)改變溫度對(duì)CnmimBr形成微乳液的相行

6、為和增溶性能基本沒(méi)有影響。 (5)增加無(wú)機(jī)鹽的濃度能明顯提高微乳液體系的增溶性能。隨著水溶液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，體系易于形成微乳液，增溶性能增強(qiáng)。 (6)CnmimRr微乳液體系ε-β“魚(yú)狀”相圖和增溶性能主要受反離子-陰離子的影響，陰離子(Cl-)的濃度不變，改變陽(yáng)離子的種類和電荷時(shí)，對(duì)ε-β“魚(yú)狀”相圖的相行為和微乳液的增溶性能基本無(wú)影響；固定鹽的濃度，改變同價(jià)態(tài)陰離子的種類，則隨著陰離子水化半徑的減小，微乳液

7、的增溶性能增強(qiáng)。 四、陰、陽(yáng)離子表面活性劑復(fù)配微乳液體系的相行為和增溶性能 本章用ε-β“魚(yú)狀”相圖法研究了陰、陽(yáng)離子表面活性劑復(fù)配(AS/C12mimBr和SDS/C12mimBr)微乳液體系的相行為和增溶性能，得出如下結(jié)論： (1)陰、陽(yáng)離子表面活性劑以不等摩爾比復(fù)配，避免了由于強(qiáng)烈的靜電作用引起的沉淀，產(chǎn)生顯著的協(xié)同作用，復(fù)配體系的增溶性能比單一表面活性劑體系得到了顯著的提高。 (2)不等摩爾比復(fù)配