1,2-二甲基-3-十六烷基咪唑六氟磷酸盐的热致液晶研究(英文)

合成一种在咪唑环C-2上不含酸性质子的新型离子液体,六氟磷酸1,2-二甲基-3-十六烷基咪唑.采用偏光显微镜(polarizing optical microscope,POM)、示差扫描量热法(differential scanning calo-rimetry,DSC)和变温型广角X-射线衍射(wide X-ray diffraction,WXRD)等研究其热致液晶行为,研究该离子液体的液晶结构和自组装过程.结果显示,该疏水性离子液体在加热和冷却过程中呈双向热致液晶行为,存在固-固、固-液晶和液晶-液态3个相转变,其层间距和半峰宽均与温度相关.     

带有磺酸基团的热致/溶致主链液晶离聚物的合成

以4,4’-联苯二酚为刚性基元,与柔性基元癸二酰氯、离子基元灿烂黄采用界面共缩聚制得系列离聚物A-LCIn(n=0,1,2,3,4).通过傅立叶转换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、带有热台的偏光显微镜(HS-POM)、X射线衍射(XRD)等手段对离聚物的结构、热致及溶致液晶性能、热性能进行了表征.结果表明:离聚物A-LCIn为单向性近晶A型热致液晶,在降温过程中呈现清晰的扇形织构,且在质量分数3.16%～11.54%的硫酸中均具有溶致液晶性能,其织构为柳树叶状;离子基元的加入对液晶性和液晶类型都没有影响.     

壳聚糖溶致液晶性的研究

将壳聚糖溶于体积分数36％的乙酸溶液中浇涛制膜，在干燥下壳聚糖质量分数达到一定的临界质量分数形成溶致液晶．利用FTIR仪、原子力显微镜和X-射线衍射仪为表征手段，研究了壳聚糖溶致液晶相转变过程中分子间的相互作用以及液晶相微观结构的变化。结果表明，在该薄膜中有被冻结的液晶滴状结构，随着溶剂的挥发，膜体系内氢键的种类和数目发生改变，壳聚糖胶束颗粒聚集成圆盘或六角状，体现为同心环堆积，一定时间后转变为立方环状结构。这种液晶结构是壳聚糖胶束颗粒在分子间的相互作用下形成的自组装构型，是一种非平衡状态下的耗散结构。     

纤维素液晶溶液的制备及应用

为了制备纤维素高强纤维,利用纤维素、液晶基元和离子液体制备了液晶溶液作为纺丝液,并纺制了高强纤维.研究了纤维素液晶溶液的液晶性以及纺制的纤维素纤维的表面形貌和力学性能.结果显示:液晶基元的纯度大于98%,结构与预期的吻合;纤维素和液晶基元之间是通过物理力相结合而不发生化学作用;形成的纤维素液晶为近晶相.添加了液晶基元的纤维素纤维比纯纤维素纤维更细,表面均没有明显缺陷;且机械强度可达到3.00 cN/dtex,比纯纤维素纤维提高34%.     

环戊烷对离子液体深度脱硫再生循环应用的研究

研究了脱硫后噻吩含量达到饱和的离子液体脱硫剂的反萃取回收方法。以环戊烷作为反萃取剂,考察了环戊烷体积、反萃时间、反萃温度等因素对离子液体脱硫剂的反萃率的影响。实验结果表明,最佳反萃条件为:V(离子液体)∶V(环戊烷)=1∶2、35℃下萃取15min。在最佳反萃条件下,离子液体的反萃率为82.38%。将经过反萃再生的[C8MIM]BF4离子液体应用于模拟油脱硫反应中,脱硫率达到62.37%。     

氢键自组装侧链液晶聚合物的制备及性能

为了获得氢键自组装液晶聚合物,制备了两种单体M1和M2,通过调节单体M1和M2的摩尔比,利用氢键自组装方法制备得到了一系列侧链液晶聚合物.利用红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)测试了氢键自组装侧链液晶聚合物的液晶性能.结果表明,P3和P5液晶聚合物在2 510 cm-1和1 920 cm-1处出现了氢键的吸收峰,而P3、P4和P5液晶聚合物均具有两个熔融吸收峰.P1~P5液晶聚合物具有Grandjean织构,为典型的胆甾相;P6液晶聚合物具有明显的球形织构,为典型的向列相.     

超声合成吡啶类离子液体的研究

应用超声波技术,采用无溶剂一步法合成烷基吡啶离子液体,对反应过程和产物进行了电导率和红外光谱的表征,讨论了不同烷基结构对反应时间与电导率变化等方面的影响.采用超声波辅助合成吡啶类离子液体具有产物收率高、反应速度快、节约能耗的特点,同时又能减少有机溶剂的使用,降低成本,减少污染.     

咪唑溴类离子液体对I^-/I^-3液体电解质电池性能的影响

通过往I^-/I^-3液体电解质添加3C～8C咪唑溴类离子液体,改善液体电解质的黏度、提高电池的稳定性,组装电池测定了电池的性能.分别使用旋转式黏度仪和电导率仪测试了电解质溶液的黏度和电导率;用太阳电池测定仪在模拟太阳光条件下,测定色素增感太阳能电池的电性能.结果表明添加咪唑溴类离子液体电池稳定性,光电转换效率得到较大提高.     

碟状胶体：软物质的新兴前沿

回顾了微纳米碟状胶体的研究发展近况,侧重于合成、自组装和它们在软凝聚态物质及材料科学中的角色.首先讨论了各种合成碟状胶体的方法, 包括选择性表面活性剂吸附下的纳米晶体生长、受控沉淀、剥离层状结构化合物、液晶乳液形状变化等等.介绍了这些碟状胶体颗粒在液晶相的形成和悬浮液流变性质等方向的研究应用.特别要提到的是碟状颗粒-聚合物纳米复合材料,如尼龙黏土混合材料、α-ZrP-环氧树脂等在先进功能材料工程中的广泛应用,以及研究人体红细胞的流动性质和形变性质对医疗研究的重大意义.     

柱芳烃与离子液体络合体系的研究进展

柱芳烃具有独特的富电子空腔和易于功能化的特性,在材料科学、生命科学、环境科学等领域呈现出良好的应用前景.将离子液体与柱芳烃结合可以在离子液体的可设计性结构、无饱和蒸气压、可重复使用等特点的基础上进一步提高其应用性能.介绍了温敏型、pH值型、光敏型柱芳烃与离子液体主客体络合体系的研究成果,总结了近几年柱芳烃与离子液体络合体系的发展趋势,并对络合体系在催化领域的应用前景进行了展望.     

离子液体中NaX分子筛的二次合成

制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐,并以该离子液体为反应介质,常压下对NaX分子筛进行了稳定性、二次合成等方面的研究。利用X射线衍射、X射线荧光光谱仪进行检测,结果表明,NaX分子筛在离子液体中具有良好的稳定性,而体系中一定量水的存在会破坏分子筛的晶型结构;利用(NH4)2SiF6可以在离子液体体系中对NaX分子筛的硅铝比进行一定量的调节。     

离子液体中NaX分子筛的二次合成

制备了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑溴盐,并以该离子液体为反应介质,常压下对NaX分子筛进行了稳定性、二次合成等方面的研究。利用X射线衍射、X射线荧光光谱仪进行检测,结果表明,NaX分子筛在离子液体中具有良好的稳定性,而体系中一定量水的存在会破坏分子筛的晶型结构;利用(NH4)2SiF6可以在离子液体体系中对NaX分子筛的硅铝比进行一定量的调节。     

微波辐射下1-甲基-3-氨乙基咪唑四氟硼酸盐的制备

在微波辐射下,由甲基咪唑和溴乙胺氢溴酸盐合成了中间体溴化1-甲基-3-氨乙基咪唑,中间体再在微波辐射下经过阴离子交换,得到功能化离子液体1-甲基-3-氨乙基咪唑四氟硼酸盐。通过1 H-NMR和IR对产物结构进行表征确认,并讨论了微波辐射功率和辐射时间对这两步反应的影响。该方法与常规方法相比,具有反应时间短,收率高的优点。     

氨基酸离子液体[bmim]Gly的合成探索及表征

探索两步法合成1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体([bmim]Gly)的反应条件.第一步,采用阴离子树脂静态交换法由1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([bmim]Br)与强碱性阴离子树脂生成中间产物1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物([bmim]OH),通过单因素实验获得其最佳交换条件;第二步,[bmim]OH与甘氨酸(Gly)反应,经脱水、洗涤后得目标产物.对产物进行核磁(1H NMR)和红外(IR)表征,结果表明产品纯度较高.与动态合成法相比,静态法合成[bmim]Gly操作简便,节水省时,有助于实现氨基酸离子液体合成过程的绿色化和工业化.     

微波法合成1-丁基-3-甲基咪唑溴盐

以溴代正丁烷与N-甲基咪唑为原料,利用微波法合成咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐（[Bmim]Br）,考查设定温度、微波功率、反应时间及原料摩尔比对产品收率的影响.实验结果表明较优的实验条件为：设定温度120℃,微波功率400 W,反应时间15 min,n（N-甲基咪唑）∶n（溴代正丁烷）=1∶1.1;收率为98.81%.产品结构经红外光谱、核磁氢谱确证.并对1-丁基-3-甲基咪唑溴盐的吸水性及溶解性进行测试.     

离子液体中不同形貌ZnO的制备及光催化性能

采用水热反应的方法,以1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)离子液体为反应介质,在140℃的温度下合成了不同形貌的ZnO粉体光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶转换红外光谱(FT-IR)等分析方法对产物的结构进行了表征。结果表明,所合成的不同形貌的ZnO粉体均属于六方晶相,同时具有纤锌矿结构,且离子液体对产物产生了一定的修饰作用。在以紫外灯为光源的条件下,将有机染料甲基橙为目标降解物,使用自制光催化反应器进行了光降解实验,考察了所制备出的不同形貌ZnO粉体的光催化活性。     

烷基咪唑类离子液体的微波法合成与提纯

采用微波辐射方法利用溴代正丁烷和N-甲基咪唑快速合成中间体[Bmim]Br,根据总反应时间和反应间歇时间的不同,设计了5种实验方案,并用两种不同的方法提纯,再经过3条不同的阴离子交换路径,得到最终产物离子液体[Bmim]BF4.采用红外光谱确认了产物的结构,经伏安循环曲线检测了产物的纯度.实验还发现,采用无水方法提纯[Bmim]Br粗产物更方便快捷.     

离子液体中均相合成N-乙酰化壳聚糖及其性能研究

合成了对壳聚糖溶解效果好、可重复使用的离子液体氯化2-氨基乙酸[Gly]Cl,用1H NMR和FT-IR对其结构进行了确定。在制得的离子液体水溶液中,制备了水溶性N-乙酰化壳聚糖。用XRD和FT-IR对产物进行了结构表征。通过单因素实验得到了较佳反应条件:n(乙酸酐)∶n(壳聚糖)=2.75∶1,反应温度60℃,反应时间5 h。并对产物的吸湿保湿性能进行初步研究,结果表明,产物具有良好的吸湿保温性能。还考察了离子液体的重复使用性能,重复使用3次后,N-乙酰化壳聚糖的取代度仍大于89%。     

溴代烷基咪唑类离子液体在封闭体系下的合成

为了解决常规方法合成离子液体时间长(通常反应条件为回流反应24 h)、纯度低的问题,采用密闭体系合成了3种溴代烷基咪唑类离子液体。通过研究反应时间、反应温度以及所用溶剂对反应结果的影响,确定了溴代咪唑类离子液体在高温密闭反应釜中合成的最佳条件。结果表明,最佳工艺为3 h,100℃,丙酮作为溶剂,产物经处理后纯度高,易分离,产率达到87%,反应时间大大缩短。