室温离子液体是近年来发展起来的一种新型介质和功能材料。由于离子液体具有蒸气压低、不挥发且对环境友好等特点,使其成为传统有机溶剂的最佳替代物,并已在化学合成、催化、生物化学、萃取分离、材料制备等诸多领域展示出了广阔的应用前景。作为国家自然科学基金资助课题（No. 20873036）的一部分,本文的主要研究内容如下:1.利用电导、荧光和动态光散射等方法研究了有机添加剂（乙二醇、二甲亚砜、二甘醇、三甘醇、甲酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、正丙醇和丙酮）对离子液体[C12mim]Br在水中簇集行为的影响。结果表明,这些有机添加剂都降低了离子液体的簇集能力,这可以通过其烷基链的疏溶剂效应来解释。烷基链的疏溶剂能力可以用烷基链的疏溶剂参数来定量描述,疏溶剂参数越小,烷基链与溶剂间的相互作用越强,从而不利于离子液体的簇集。因此,可以通过改变溶剂的疏溶剂参数的大小来调控离子液体的簇集行为。2.在298.15 K利用荧光、表面张力和核磁共振等方法测定了[Cnmim]Br （n= 6, 8, 10, 12, 14）在较宽浓度范围内的簇集体结构的转变浓度,并利用动态光散射和透射电镜技术测定了簇集体的尺寸分布和簇集体的形貌。分析了离子液体的浓度和烷基链的长度对离子液体簇集体微观结构的影响,且利用堆积参数P的概念预测了不同簇集体结构的形成。研究结果表明,对于离子液体[C10mim]Br、[C12mim]Br和[C14mim]Br,阳离子烷基链的长度对离子液体簇集体的结构基本上没有影响,但对簇集体的尺寸有一定的影响。随着离子液体浓度的增大,其簇集体的结构发生了从球形胶束→柱状胶束→囊泡的转变。3.利用核磁共振、动态光散射、一维红外和二维红外相关分析等方法研究了体系的温度和离子液体的浓度对[C₄mim][BF₄]在水中微观结构的影响。实验结果表明,随着离子液体浓度的增大或体系温度的降低,簇集体的尺寸增大。当离子液体的浓度低于其临界簇集浓度时,随着体系温度的降低,水分子优先与离子液体的阴离子相互作用,然后再与阳离子作用;对于浓度高于临界簇集浓度的离子液体水溶液,随着体系温度的降低,水分子与离子液体阴、阳离子间的相互作用减弱,而离子液体阴、阳离子间的氢键相互作用增强,从而促使离子液体以网状结构存在,导致[C₄mim][BF₄]水溶液出现了上临界溶解温度。