聚離子液體-細(xì)菌纖維素(PVEIM-Br-BC)復(fù)合材料的制備及性能.pdf

1、聚離子液體（Polymeric Ionic Liquids，PILs）是由含有雙鍵等可聚合基團(tuán)的離子液體（Ionic Liquids，ILs）經(jīng)聚合反應(yīng)而形成的長(zhǎng)鏈狀聚合物。聚合后聚離子液體繼承了離子液體大部分優(yōu)異的性能，且從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的相變過程有效提高了離子液體的穩(wěn)定性。由于其具有較低的蒸汽壓、相較于離子液體更優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、寬電化學(xué)窗口等性質(zhì)，且聚離子液體吸收或溶解水、有機(jī)溶劑、氣體時(shí)，其離子導(dǎo)電性將發(fā)生顯著的變化，是一種潛在的新

2、型氣體敏感材料。
　　細(xì)菌纖維素（BC）是一種天然水凝膠，具有精細(xì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、較高的比較面積和大量可作為反應(yīng)活性位點(diǎn)的活潑羥基，可以作為模板與多種高分子復(fù)合，制備納米功能復(fù)合材料。同時(shí)細(xì)菌纖維素還具有優(yōu)秀的力學(xué)性能及柔性，可作為一種優(yōu)秀的基體材料與眾多功能材料復(fù)合，獲得綜合性能優(yōu)異的功能復(fù)合材料。
　　本文利用含不飽和鍵的1-乙烯基-3乙基咪唑溴鹽（VEIM-Br）離子液體進(jìn)行自由基聚合，制備聚離子液體；利用細(xì)菌纖維素的三

3、維立體網(wǎng)絡(luò)為模板，制備聚離子液體/細(xì)菌纖維素復(fù)合膜材料，研究了復(fù)合方法、單體濃度、引發(fā)劑濃度等對(duì)所制備的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)與性能的影響，并進(jìn)一步對(duì)復(fù)合膜的導(dǎo)電性能、對(duì)NH3的氣體傳感性能進(jìn)行研究，探索其應(yīng)用。通過離子交換制備了PVEIM-BF4/BC復(fù)合膜，研究了其吸水性及導(dǎo)電性能。具體如下：
　?。?）通過自由基聚合制備聚離子液體PVEIM-Br，并考察了引發(fā)劑種類、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)條件對(duì)聚離子液體PVEIM-Br的

4、影響，研究了聚離子液體PVEIM-Br的吸水性、熱性能等，并在此基礎(chǔ)上，確定最優(yōu)聚合工藝。
　　（2）在聚合工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)上，通過原位聚合、浸漬涂覆、打漿共混三種方法制備PVEIM-Br/BC復(fù)合膜，測(cè)試和分析其表面形貌、力學(xué)性能等。三種制備方法中，原位聚合法制備所得PVEIM-Br/BC復(fù)合膜具有最優(yōu)異的性能：當(dāng)單體濃度為0.5 mol/L時(shí)，PVEIM-Br/BC復(fù)合膜的斷裂強(qiáng)度為15.4MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為3.22％，比表面