離子液體中無機-高分子雜化材料的制備.pdf

1、離子液體是指由有機陽離子和無機或有機陰離子構(gòu)成的,在室溫或者室溫附近溫度下呈液態(tài)的鹽類。與易揮發(fā)的有機溶劑相比,離子液體具有蒸氣壓小、不可燃、熱容大、可設(shè)計性強、熱穩(wěn)定性好、離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)窗口寬等優(yōu)點,被稱為一類新型的綠色溶劑。當(dāng)前離子液體已廣泛應(yīng)用于分離過程、電化學(xué)、催化化學(xué)、材料制備等領(lǐng)域,其中在材料制備方面的應(yīng)用處于起步階段,研究的范圍包括離子液體中聚合物的合成、無機納米材料的制備、天然高分子的加工等。本文借助離子液體制備了

2、幾種無機/高分子雜化材料,取得了以下成果：
　　 ⑴傳統(tǒng)制備咪唑離子液體的方法,是用咪唑和鹵代烷烴反應(yīng),當(dāng)鹵代烷烴沸點低時(如氯甲烷、氯乙烷等),勢必對設(shè)備要求高,且制備條件苛刻。我們發(fā)現(xiàn)一種新的離子液體制備方法,首先用酸與咪唑反應(yīng)得到酸性離子液體前驅(qū)體,然后酸性離子液體前軀體與碳酸酯反應(yīng)制得咪唑離子液體,該方法可以克服傳統(tǒng)制備方法的缺陷。制得的咪唑氯鹽陽離子尺寸小,具有粘度低、電導(dǎo)率高等特點,且對纖維素和殼聚糖有較強的溶解性能

3、。我們以這類陽離子尺寸較小的咪唑氯鹽為溶劑制備了殼聚糖/纖維素復(fù)合膜和纖維材料。鑒于多壁碳納米管(MWCNTs)在離子液體中可以實現(xiàn)良好的物理分散,我們將MWCNTs分散在溶解纖維素、殼聚糖的離子液體溶液中,經(jīng)再生過程制備了MWCNTs/殼聚糖/纖維素雜化膜和纖維材料,MWCNTs的摻入提升了雜化材料的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和導(dǎo)電性。另外,還制備了MWCNTs/Fe3O4/纖維素雜化纖維。
　　 ⑵纖維素的離子液體溶液經(jīng)再生過程得到

4、了具有微孔結(jié)構(gòu)的凝膠態(tài)纖維,這些凝膠態(tài)纖維用含Ca2+離子的溶液浸泡后,可以吸附大量的Ca2+離子。在無需模板劑的情況下,吸附了Ca2+離子的凝膠態(tài)纖維可以用于CaCO3的可控生長,得到三種特殊的CaCO3晶體:雙球狀球霰石,大長徑比的棒狀、帶狀方解石。并且發(fā)現(xiàn)在CaCO3礦化過程中,凝膠態(tài)纖維內(nèi)乙醇的含量對控制CaCO3的形貌和晶型起了重要作用。
　　 ⑶研究碳納米管的分散與回收是項有意義的工作。我們合成了一種聚合物狀的功能化

5、離子液體P(NIPAAm-co-IL),P(NIPAAm-co-IL)能將MWCNTs有效地分散在水中。該分散MWCNTs的方法是一種物理手段,且溶液體系對溫度敏感,當(dāng)溫度低于P(NIPAAm-co-IL)的LCST時,MWCNTs在溶液中穩(wěn)定存在；當(dāng)溫度高于LCST時,P(NIPAAm-co-IL)在水溶液中發(fā)生卷曲效應(yīng),致使MWCNTs在水溶液中的穩(wěn)定性下降。
　　 ⑷目前制備ZnO基稀磁半導(dǎo)體(DMSs)納米結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)方法