離子液與聚離子液體的制備及性能研究.pdf

1、離子液體是在室溫或100℃以下呈液態(tài)，由正離子與負(fù)離子構(gòu)成的液態(tài)離子化合物，具有不揮發(fā)，不易燃，可循環(huán)性及較高的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于催化、分離、電化學(xué)、有機(jī)合成、高分子及納米材料等領(lǐng)域。聚離子液體與離子液體一樣，均由不同陽(yáng)離子和不同陰離子組成，且與離子液體具有相同的官能團(tuán)，所以也具有很多類似的功能。聚離子液體主要應(yīng)用于高分子催化劑、離子導(dǎo)電材料、抗靜電材料、抗菌材料等研究領(lǐng)域。目前，隨著離子液體與聚離子液體理論研究及應(yīng)用技術(shù)的

2、發(fā)展，需要更多新型的、具有特殊功能的離子液體與聚離子液體材料來滿足各方面的需求及豐富離子液體與聚離子液體的基礎(chǔ)化學(xué)理論。為此，本論文制備了七種咪唑類離子液體，十四種新型雙陽(yáng)離子型離子液體及四種新型聚離子液體。主要包括以下內(nèi)容：
　　 1．在無溶劑的狀態(tài)下，采用未改裝的家用微波爐制備了一系列1-烷基-3-甲基咪唑類離子液體，考察了微波功率、反應(yīng)時(shí)間及原料配比對(duì)離子液體轉(zhuǎn)化率的影響，得出了最佳制備條件；利用FT-IR、1H-NMR對(duì)

3、離子液體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了其物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：隨著咪唑環(huán)N上烷基鏈的增長(zhǎng)，咪唑類離子液體的熔點(diǎn)增大、熱穩(wěn)定性增加，但其在室溫(25℃)下的吸水性和表面張力均減小。
　　 2．采用高溫高壓法，在無溶劑狀態(tài)下制備了一系列新型四甲基乙二胺(TMEDA)類雙陽(yáng)離子離子液體，考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及原料配比對(duì)離子液體轉(zhuǎn)化率的影響，得出了最佳制備條件；利用FT-IR、1H-NMR對(duì)離子液體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了其

4、物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：隨著四甲基乙二胺兩端N上烷基鏈的增長(zhǎng)，四甲基乙二胺類離子液體的熔點(diǎn)增大、熱穩(wěn)定性增加，但其在室溫(25℃)下的吸水性和表面張力均減小。
　　 3．采用高溫高壓法，在無溶劑狀態(tài)下制備了一系列新型三乙烯二胺(TEDA)類雙陽(yáng)離子離子液體，也考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及原料配比對(duì)離子液體轉(zhuǎn)化率的影響，得出了最佳制備條件；利用FT-IR、1H-NMR對(duì)離子液體的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了其物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明：

5、隨著三乙烯二胺兩端N上烷基鏈的增長(zhǎng)，三乙烯二胺類離子液體的熔點(diǎn)增大、熱穩(wěn)定性增加，但其在室溫(25℃)下的吸水性和表面張力均減小。
　　 4．采用微波法，在無溶劑狀態(tài)下制備了四種新型聚陽(yáng)離子離子液體，確定了微波反應(yīng)功率，并對(duì)得到的聚離子液體進(jìn)行了紅外表征；在一定質(zhì)量濃度和溫度下，利用烏氏粘度計(jì)測(cè)定了所得樣品的流出時(shí)間；利用差示掃描量熱儀(DSC)對(duì)其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)進(jìn)行了測(cè)定；并利用熱重分析儀(TGA)研究了其熱穩(wěn)定性。結(jié)