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离子液体中合成介孔材料的研究. 内容主要. 1 、离子液体 2 、合成纳米材料常用的离子液体种类 3 、以离子液体为模板合成的纳米材料种类 4 、离子液体合成纳米材料的机理. 离子液体( Ionic Liquid ). 概念 完全由正负离子组成的室温下为液体的盐,由于阴阳离子数目相等,因而整体上显电中性。离子液体是在是在室温下成液体状态的通常完全由体积相对较大、不对称的有机阳离子和体积较小的无机阴离子组合而成的物质。 离子液体与熔盐
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内容主要 1、离子液体 2、合成纳米材料常用的离子液体种类 3、以离子液体为模板合成的纳米材料种类 4、离子液体合成纳米材料的机理
离子液体(Ionic Liquid) • 概念 • 完全由正负离子组成的室温下为液体的盐,由于阴阳离子数目相等,因而整体上显电中性。离子液体是在是在室温下成液体状态的通常完全由体积相对较大、不对称的有机阳离子和体积较小的无机阴离子组合而成的物质。 • 离子液体与熔盐 • 熔盐指的是在高温下呈液体状态的无机盐,其熔点远高于100℃,有无机阴离子和无机阳离子构成。(如NaCl) • 离子液体的熔点低于室温,因此在室温下就可以呈现液态。 • 性质 • 具有很宽的液态温度范围具有良好的热稳定性和化学稳定性 • 无蒸汽压(比传统溶剂的分子间作用力大很多,因此即使在高温时离子液体也不易挥发)
c) 电化学窗口范围宽,分解电压高,导电性能良好 d) 不可燃 e) 熔点低(阳离子体积大且结构不对称,阴离子体积小,阴阳离子无法有效地相互吸引,明显的降低了阴阳离子之间的静电势,导致其熔点降低) f) 可设计性:可通过对阴阳离子的设计调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性(可溶解许多有机物特别是过渡金属配合物,是反应在均相中进行)
离子液体合成纳米材料的机理 • 以离子液体为模板合成的纳米材料结构有序、分散均一、尺寸分布良好、比表面积较高、热稳定性良好、性能良好且易于控制,其可能的合成机理如下: • 离子液体虽然有极性,但因为它有很低的表面张力,可以与其它相很好地融合,而低的表面张力可以使无机材料的成核率较高,所以可以得到较小的粒子,且不易长大。 • 离子液体作为溶剂时与溶质间有很低的表面能,易形成有序结构。 • 对许多无机和有机物有良好的溶解性,是很多化学反应的良溶剂。可使很多反应在均相中进行。 • 离子液体在液态下形成了“延长”的氢键,形成了较好的结构体系。所以,离子液体也被称为超分子溶剂。而溶剂的结构是分子识别和自组装过程的基础,离子液体可以作为熵驱动来自发地形成组织良好、长程有序的纳米结构。 • 离子液体表面能较低,可以包裹在纳米粒子周围,使其稳定,防止团聚。