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本论文首先综述了CO2的固定,离子液体,聚离子液体以及纳米材料的研究背景,尤其是离子液体固定CO2的研究背景。采用价廉易得的原料设计合成了含有酯基和羟基的对称功能离子液体,并通过熔融缩聚的方法制备了相应的聚离子液体。聚离子液体的结构和性质通过1H-NMR,GPC, TG, DSC,XRD和SEM.进行了表征。DSC,XRD表明这些聚合物均为无定形的,玻璃转化温度在20~70oC之间,并且随阴离子的不同而不同。TGA表明这些聚合物具有高的热稳定性,分解温度在200oC以上。在25°C, 633.5mmHg下研究了对称功能离子液体以及相应的聚离子液体对CO2的吸收性能,通过研究聚离子液体和相应单体的CO2吸收动力学表明,所制备的功能离子液体对CO2吸收的一个最主要的特点是:双羟基的功能离子液体比双酯基的功能离子液体对CO2的吸收容量大。特别是[HHIm]PF6对CO2具有很高的吸收容量(10 % mol),并且只需要45min就可达到吸附平衡,比文献报道的聚离子液体的吸收容量高,是文献报道的普通离子液体BMIM[PF6]吸收CO2容量的7倍,并且吸收达到饱和的时间比普通的离子液体短。对不同阴、阳离子的离子液体及其聚离子液体的CO2吸收研究表明:阳离子,阴离子结构不同,影响CO2的吸收容量。其中阴离子是影响CO2的吸收容量的主要因素。研究了双羟基、双酯基功能离子液体催化CO2环加成反应,发现[EEIM]Br具有很高的催化活性,在保持选择性100%的情况下,转化率最高可达92%,并且对其可能的反应机理进行了探讨。首次采用传统自由基聚合的方法,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、季磷盐离子液体(PIL)为单体,一步法制备了核交联的纳米粒子,用13C-NMR,原子吸收,XPS对其结构进行了表征;用TGA、XRD,DLS对其性质进行了分析,发现该纳米材料具有很高的热稳定性,分解温度可达265°C,并且为无定形材料。DLS研究发现,当投料为比2:1(EDMA :PIL(molar ratio))时,所制备的纳米粒子的粒径在30~120nm之间,通过SEM、TEM、AFM观察了纳米粒子的形貌,TEM观察发现该纳米粒子壳比较薄,是典型的“平头”核壳胶束。系统的研究发现,核壳结构纳米材料的核为交联的乙二醇二甲基丙烯酸酯,壳为聚离子液体,并且对纳米粒子的形成机理进行了讨论。此外,系统的研究了该纳米材料催化CO2与环氧化合物环加成反应的活性,发现该纳米材料是CO2与环氧化合物环加成反应的高效催化剂。在最佳条件下,底物的转化率最高可达到99.3%,选择性保持在100%不变,并且是异相催化剂,可以通过过滤的方法回收,重复使用5次之后催化活性没有明显的减弱。