咪唑基离子液体的合成及其在功能材料制备中的应用

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1、咪唑基离子液体的合成及其在功能材料制备中的应用摘要本论文主要探讨了具有长烷基侧链(十四烷基链)的咪唑基离子液体的合成及其在功能材料制备中的应用。合成的离子液体包括传统型咪唑基离子液体一一十四烷基三甲基咪唑盐(【C14mim]BF4和[C14mim]Br)以及新型的Gemini型咪唑基离子液体。采用傅立叶红外光谱(FT．IR)、氢核磁共振谱(1HNMR)对其进行了表征分析，证实了得到的产物即为目标产物。合成的咪唑基离子液体具有亲油的烷基链和亲水的咪唑环，且与传统季铵盐结构相似，具有表面活性剂的特征。因此我们尝试将其作为表面活性剂应

2、用于功能材料的制备中。将合成的离子液体作为“软模板”，采用水热合成法，利用葡萄糖与AgN03的氧化还原反应制备银纳米粒子。采用XRD，TEM(HRTEM)，SEM，X射线能谱仪(EDX)，傅立叶红外光谱仪(FTIR)及拉曼光谱仪(Raman)对产物结构和组成进行表征分析。考察各反应参数，包括反应时间、反应温度、离子液体的浓度以及还原剂葡萄糖与AgN03的加入量对产物结构的影响。结果表明，各反应参数对产物的结构有很大的影响，且离子液体对产物结构起控制作用，即通过改变离子液体的浓度可选择性合成Ag／C纳米线缆和Ag／C中空球。最后考

3、察了这种纳米粒子对丁醇氧化的催化性能，发现所合成的Ag／C复合材料对丁醇氧化有一定的催化作用。另外，还将Gemini离子液体作为乳化剂应用于苯乙烯乳液聚合中。对聚合动力学和聚合物乳胶粒粒径及其分布进行了考察，研究了乳化剂浓度、单体加入量对聚合速率和聚合得到的乳胶粒的粒径与分布的影响。结果发现，以在一定的浓度范围内可以实现苯乙烯的不需要助乳化剂的微乳液聚合，乳胶粒平均粒径在45nm左右，且随着乳化剂浓度的增大，得到的乳胶粒粒径降低，聚合速率有增大的趋势，可实现较高单体含量(35％)的苯乙烯微乳液聚合。此外，对比了分别以[C14mi

4、m]Br和HTAB为乳化剂时的苯乙烯乳液聚合的性能。实验发现，以【C14mim]Br为乳化剂时，得到的乳胶粒平均粒径最小，聚合速率最大，乳液稳定性最好，HTAB次之，而以Gemini离子液体为乳化剂时得到的乳液性能不如前两者。关键词：咪唑基离子液体，软模板，Ag／C纳米复合材料，催化，微乳液聚合4SynthesisofImidazoliumIonicLiquidsandTheirApplicationinthePreparationofFunctionalMaterialsABSTRACTImidazoliumionicliqu

5、idswhichhavelonghydrocarbongroupweresynthesizedandappliedtothesythesisofnanomateralsaswellasmicroemulsionofstyrene．Traditionalimidazoliumionicliquids([C14mim]BF4and【C14mim]Br)andnovelgeminalimidazoliumionicliquid(1，4-Bis(3-tetradecylimidazolium-1-y1)butanebromide)wer

6、einvolvedinourwork．FTIRand1HNMRwereappliedtoidentifythemolecularstructureoftwocompounds．TheresultsshowthattheproductswereOurtargets．Therearehydrophobiclonghydrocarbongroupandhydrophilicimidazoleintheimidazoliumionicliquidssynthesizedinourwork,whicharesimilartothatoft

7、raditionalquaternaryammoniumcompound．Thecharacteristicoftheirstructuresarethecharacteristicofsurfactant．Therefore，theyweretentativelyusedinthepreparationoffunctunalmateralsinthiswork．Ag／carbonnano—hybridwerefabricatedbytheredoxofglucoseandsilvernitrate(AgN03)inthepre

8、senceofimidazoliumionicliquid([C14mim]BF4)underhydrothermalcondition．TheproductswerecharacterizedbyXRD，TEM(HRTEM)，SEM，energydispers