新型离子液体的创制及相关功能研究

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题名	新型离子液体的创制及相关功能研究
作者	张庆华
学位类别	理学博士
答辩日期	2008-12-17
授予单位	中国科学院研究生院
导师	邓友全
关键词	离子液体功能化合成性质软物质 Ionic liquid Functionalization Synthesis Property Soft material
学位专业	物理化学（含：化学物理）
中文摘要	在过去的十年里，离子液体作为一类新型的环境友好介质和软功能材料受到了广泛的关注。新型离子液体的合成是当前离子液体研究的最前沿领域之一，也是离子液体创新的源头。本论文工作以新型离子液体功能材料的创建及相关功能研究为中心，主要的研究成果包括以下四个方面：（1）系统合成了20种腈基功能化的离子液体。其中，八种为室温离子液体。在进行结构鉴定的基础上，对其物理化学性质进行了详细的研究。结果表明，引入腈基后离子液体的性质发生明显改变，如电化学稳定性大大提高，毒性大大降低，以及其热性质和溶解性质变得更加复杂。（2）合成了一类新型的基于S-烷基四氢噻吩阳离子的离子液体，并对其物理化学性质进行了详细的表征和研究。在合成的离子液体中八种为室温离子液体，其中以[DCA]^-为阴离子的离子液体展现出较二烷基咪唑类离子液体更低的黏度和更好的离子导电性能；以[Sac]^-为阴离子的离子液体展现出较高的折光率；以[NO₃]^-和[NTf₂]^-为阴离子的离子液体展现出有机玻璃晶体行为，这也是锍类离子液体首次被报道具有这种性质。（3）通过两种不同的合成方法和严格的纯化过程获得了三种高纯度的二烷基咪唑四氟硼酸盐，并对它们的各种物理化学性质进行了详细的比较。研究发现，尽管不同方法获得的同一种离子液体在光谱（如核磁、红外、拉曼、紫外可见和能谱）和部分性质（如黏度、折光率和电导率）上几乎没有差异或差异很小，但在某些性质如热性质、离子组成分布、荧光行为，以及电化学稳定性上展现出很大的差别。因此我们认为，离子液体具有不同于分子型溶剂的独特性质，即纯度上的微小差异就可以导致离子液体的某些性质发生较大的变化。这也从实验上证明了离子液体绝不是一种简单的液体，而是一种复杂的离子流体。（4）以甲基红和甲基橙为阴离子合成了一类阴离子染料衍生的离子液体功能材料，其中以甲基红为阴离子的离子液体在室温下为粘稠的液体。与传统的甲基红和甲基橙相比，该类离子液体材料在有机溶剂中的溶解性能大大改善，这也拓宽了该类PH指示剂的应用范围。进一步地，使用该类指示剂测定了非水溶剂中的质子酸性，发现无论对于有机酸还是固体无机酸，均取得了较好的结果。
学科主题	离子液体化学
公开日期	2013-04-26
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.77.64.217/handle/362003/2942]
专题	兰州化学物理研究所_绿色化学研究发展中心
推荐引用方式 GB/T 7714	张庆华. 新型离子液体的创制及相关功能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2008.