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离子液体聚合物(PILs)保留了离子液体的结构特性,具有自发聚集能力,但与小分子的离子液体(ILs)相比,PILs在溶液中的运动过程受到的影响更多,组装过程也更为复杂。PILs有序体的构建多数采用先单体有序组装,然后聚合锁定的方法进行,但聚合过程中单体有序结构被破坏是其进一步应用的瓶颈。此外,PILs有序体的结构设计和其功能性材料性能的优化是近些年的研究热点,但对于PILs分子链如何自发地进行有序聚集,尤其是其聚集过程的热力学行为很少见报道。基于此,本文首先采用自由基聚合的方法制备PILs,然后将PILs溶于溶剂,系统探究PILs在溶液中的自发聚集过程及相关的影响因素。另外,利用该方法所制备的PILs在PH响应、抑菌材料方面的应用还需要进行进一步评价。本文合成咪唑类离子液体聚合物poly[CnVIm+][X-](n=8,12,16)(X为配对离子),利用烷基链和阴离子的结构可设计性,探究其在有机溶剂中的聚集行为、刺激响应性和抗菌功能上应用。论文主要结论如下:(1)利用自由基聚合合成不同烷基链长的咪唑类离子液体聚合物,poly[CnVI m+][Br-](n=8,12,16),其在正丙醇中可以自发聚集成有序结构,当烷基链为16时,其在正丙醇中的聚集形态为多层“洋葱状”结构,这种“洋葱状”形貌与阴离子种类无关,而且可以长时间保持。(2)通过电导率法对poly[CnVIm+][Br-](n=8,12,16)在正丙醇的热力学行为的进行研究。结果表明,PILs在正丙醇中的聚集过程是熵驱动的自发过程。随着烷基链的增加,临界聚集浓度(CAC)降低,每条烷基链对吉布斯自由能(?Gmθalkyl)的贡献增加,聚集过程是在疏水作用下完成聚集过程。当向体系中加入不良溶剂时,CAC和吉布斯自由能(?Gmθ)随着不良溶剂体积分数的增加而降低,自发聚集行为更容易进行。(3)通过阴离子交换实验将poly[CnVIm+][Br-](n=8,12,16)引入具有pH响应的阴离子(Mo-),功能化后的PILs表现出优异的pH响应性。随着pH的增加,PILs溶液颜色由红色变成黄色,其聚集尺寸随着pH的增加而明显增大。具有高阴离子交换率的poly[CnVIm+][Br-]x[Mo-]y对酸碱响应更为“灵敏”,同时,烷基链的增加使得PILs对酸碱响应性变得“迟钝”。(4)将聚合后的poly[CnVIm+][Br-](n=8,12,16),通过透析的方式得到PILs胶束,研究PILs胶束对金黄色葡萄糖球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)抗菌性能。不同烷基链长的PILs的临界抑菌浓度(MIC)从低到高依次为:poly[C12VIm+][Br-]<poly[C16VIm+][Br-]<poly[C8VIm+][Br-],并且poly[C12VIm+][Br-]与细菌接触1h后,细菌生存率几乎为0。通过电荷屏蔽实验研究了烷基链对抑菌的贡献,对于Poly[C12VIm+][Br-]而言,烷基链对S.aureus抑菌的贡献达到60%,对E.coli抑菌的贡献达到67%。本文系统的研究了poly[CnVIm+][Br-](n=8,12,16)在纯溶剂和不良溶剂存在条件下的自发聚集过程和热力学行为,考察了其在有机溶剂中的pH刺激响应特性以及对金黄色葡萄糖球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)抗菌性能。研究结果对于PILs功能材料的结构设计和性能调控提供新思路。