LCST型溫敏性離子液體參與構(gòu)筑的(類)微乳液體系的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)研究.pdf

1、微乳液的理論和應(yīng)用研究一直是人們關(guān)注的熱點。由于微乳液熱力學(xué)穩(wěn)定性高、粒徑小且分散均勻等特點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于有機合成、萃取分離、三次采油、生物醫(yī)藥工程等領(lǐng)域中。研究具有特殊功能的微乳液體系具有廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)有機溶劑相比，離子液體是一類具有優(yōu)良物理化學(xué)性質(zhì)的新型介質(zhì)，如不易揮發(fā)，電化學(xué)窗口寬，熱穩(wěn)定性好以及液態(tài)范圍寬等。離子液體又被稱為可設(shè)計性溶劑，即通過調(diào)整組成離子液體的陰離子、陽離子以及陽離子上的取代基來滿足不同的研究需要。

2、將離子液體與微乳液相結(jié)合構(gòu)筑新型的離子液體微乳液成為近年研究熱點之一。利用功能化離子液體來構(gòu)筑新型微乳液體系，可以將離子液體的可設(shè)計性、高穩(wěn)定性等特點賦予微乳液體系，拓寬微乳液的應(yīng)用范圍，具有重要理論意義和實際應(yīng)用價值。
　　本論文主要研究的是具有低臨界溶液溫度(LSCT)的溫敏性離子液體參與構(gòu)筑的功能化微乳液體系的物理化學(xué)性質(zhì)。論文的主要內(nèi)容如下:
　　第一章主要概述了本文的研究背景及研究意義。先簡單介紹了離子液體和微乳液

3、的概念，接下來綜述了離子液體參與構(gòu)筑的微乳液體系在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，為本論文的研究提供了堅實的理論基礎(chǔ)。最后介紹了低臨界溶液溫度(LSCT)的溫敏性離子液體的概念及研究狀況，闡述了本論文的選題依據(jù)。
　　第二章主要研究了在沒有表面活性劑存在的情況下，LCST型溫敏性離子液體——四正丁基鱗三氟乙酸鹽（[P4444][CF3COO]）與水所構(gòu)筑的類微乳液體系的聚集行為。首先，研究了[P4444][CF3COO]與H2O二元體系的相行為

4、，確定不同[P4444][CF3COO]含量時的相變溫度。然后選取[P4444][CF3COO]/H2O（[P4444][CF3COO]含量40wt％）類微乳液體系為研究對象，對其進行性質(zhì)和形貌表征:采用動態(tài)光散射(DLS)和冷凍蝕刻電子透射顯微鏡(FF-TEM)觀察到[P4444][CF3COO]/H2O（[P4444][CF3COO]含量40wt％）體系中聚集體的存在，并且發(fā)現(xiàn)它的尺寸大小受溫度可逆調(diào)控。還發(fā)現(xiàn)[P4444][CF3

5、COO]/H2O（[P4444][CF3COO]含量40wt％）體系表現(xiàn)出類似傳統(tǒng)微乳液的溶脹行為，有增溶非極性物質(zhì)（如甲苯、氯仿）的能力。通過檢測[P4444][CF3COO]/H2O（[P4444][CF3COO]含量40wt％）體系中聚集體的平均粒徑在添加無機鹽(NaCl)后的變化以及采用核磁共振一維氫譜(1HNMR)技術(shù)研究對[P4444][CF3COO]與水分子之間的相互作用，證實了[P4444][CF3COO]/H2O類微乳

6、液聚集體的形成機理是鹽誘導(dǎo)作用。實際上，[P4444][CF3COO]聚集體的出現(xiàn)是[P4444][CF3COO]與水二元體系發(fā)生相轉(zhuǎn)變，即從各向同性均一體系向各向異性的分層體系轉(zhuǎn)變的一個過渡態(tài)。
　　第三章主要研究了正丁基鱗三氟乙酸鹽（[P4444][CF3COO]）、非離子表面活性劑辛基苯基聚氧乙烯醚(TritonⅩ-100)以及水形成的水包離子液體(IL/W)微乳液體系的微觀性質(zhì)。首先，通過電導(dǎo)方法和動態(tài)光散射(DLS)技術(shù)

7、證實在高于LCST溫度的條件下，[P4444][CF3COO]/TritonⅩ-100/H2O三元體系中形成了IL/W微乳液。接著通過改變R值（[P4444][CF3COO]與TritonⅩ-100的摩爾比），進一步證實了，當溫度高于LSCT溫度時形成的微乳液是IL/W結(jié)構(gòu)，且隨著溫度升高或R值增大，微乳液液滴的平均粒徑增大，這與傳統(tǒng)微乳液的溶脹行為相類似。小角X射線散射(SAXS)和動態(tài)光散射(DLS)技術(shù)都證明，IL/W微乳液液滴的