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乳液是一种液体以液滴形式分散在另一种与之不相混溶的液体中所构成的多相分散体系,在许多领域具有广泛的应用。传统乳液一般由有机溶剂和水组成,开发新型、环境友好的乳液体系具有重要的理论和实际意义。离子液体是一类新型绿色溶剂,具有很多独特的性质。本论文研究了离子液体乳液的形成、性质、相关机理及其在材料制备中的应用。主要内容和研究结果如下:
1.系统研究了3-甲基-1-辛基咪唑六氟磷酸盐([omim]PF6)/嵌段共聚物表面活性剂/水体系的性质。发现在一定条件下,可形成水包离子液体型高内相比乳液,离子液体内相的体积分数高达0.95。探讨了各种因素对高内相比乳液形成和性质的影响规律,提出了乳液的形成机理。在这类新型乳液中开展了聚合反应,制备了形貌各异的高分子材料。
2.系统研究了[omim]PF6/琥珀酸二异辛酯磺酸钠/丙铵甲酸盐体系的性质。发现在一定条件下,可形成一类新型的纳米乳液。在这种纳米乳液中制备了具有较大介孔的金属-有机框架纳米棒。机理研究表明,纳米乳液对介孔结构的形成起到了模板作用。
3.系统研究了[omim]PF6/聚乙二醇辛基苯基醚/水体系的性质。发现在一定条件下,可形成水包离子液体包水型多重乳液。进一步研究表明,多重乳液的形成机理与乳液转相有关。这种新型的多重乳液体系在材料合成、化学反应等方面具有潜在的应用前景。
4.系统研究了水/聚乙二醇辛基苯基醚/[omim]PF6微乳液体系的性质。发现少量水可诱导表面活性剂分子在离子液体中发生聚集,形成反胶束结构,并且反胶束的尺寸随水含量的增加而降低。机理研究表明,由于[omim]PF6具有长链烷基,对微乳液的形成起到了助表面活性剂作用。