室溫離子液體（ionic liquids, ILs）作為一種新型的綠色環(huán)保溶劑,由于其特殊的功能化結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性好、揮發(fā)度低和溶解能力強(qiáng)等特點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用于納米材料的制備領(lǐng)域。本文重點(diǎn)介紹了離子液體在納米材料制備中的應(yīng)用及相關(guān)研究的最新進(jìn)展,結(jié)合一些示例對(duì)本領(lǐng)域進(jìn)行了概述,其中包括離子液體作為溶劑,例如作為反應(yīng)介質(zhì)和穩(wěn)定劑;模板劑,例如利用離子液體的微結(jié)構(gòu)（膠束和囊泡、液晶凝膠、乳液和微乳液）作為納米材料合成中的模板和軟模板;反應(yīng)物,例如作為反應(yīng)中的還原劑和反應(yīng)組分;以及離子液體微乳液在納米材料制備中的特殊用法進(jìn)行了總結(jié),并討論了離子液體在快速發(fā)展的納米材料制備領(lǐng)域中的存在挑戰(zhàn)和機(jī)遇。 

【文章來源】：化工進(jìn)展. 2020,39(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

離子液體構(gòu)建保護(hù)層穩(wěn)定納米顆粒示意圖

離子液體能夠在水溶液或非水溶液中自組裝成有序的結(jié)構(gòu)[55-58]，即離子液體聚集體，并通過常規(guī)表面活性劑來支持離子液體聚集體的形成。這些聚集體是IL的膠束和囊泡、IL的液晶（LC）凝膠、IL的乳液和微乳液，可用于納米結(jié)構(gòu)的受控合成，通常用作軟模板。IL的長烷基鏈可以在水或其他分子溶劑中組裝和形成膠束，即具有Cnmim+陽離子的IL可聚集形成溶液中的膠束。Li等[55]通過共沉淀法在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1-十二烷基-3-甲基咪唑溴化物（[C12mim]Br）和H2O的混合溶液中成功制備了具有不同形貌的LiNi0.5Mn1.5O4，隨著IL濃度的增加，形成具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的較大顆粒，這是由于IL膠束的形成，前體可以在IL膠束的表面上聚集形成大顆粒。

當(dāng)烷基中陽離子長度n>10時(shí)，ILs幾乎是低熔點(diǎn)的介晶固體，可以形成LC凝膠。當(dāng)凝膠失去活性時(shí)可顯著地限制顆粒運(yùn)動(dòng)。通過調(diào)整LC凝膠的組成，可以形成具有可調(diào)晶格尺寸的片狀、二維六角形或三維立方結(jié)構(gòu)[57]。IL凝膠可用作模板來控制納米顆粒的形貌。例如，Kang等[58]在負(fù)載型催化劑的合成中，IL、水和無機(jī)鹽通過劇烈攪拌在高于凝固點(diǎn)的溫度下混合，然后通入空氣，并迅速冷卻形成多孔凝膠。多孔凝膠用于開發(fā)一步法合成固定在載體上的具有分級(jí)的中孔和大孔的納米催化劑。以Au/SiO2的合成為例，通過TEOS的水解在多孔凝膠中形成多孔SiO2,SiO2形成后，具有AuCl4-的IL結(jié)構(gòu)域困在凝膠的SiO2框架中，如圖4，通過還原Au Cl4-，產(chǎn)生Au納米顆粒。IL結(jié)構(gòu)域占據(jù)的空間成為SiO2的孔還原Au納米顆粒的地方。Au納米顆粒在孔中原位形成，而且在凝膠中形成的金原子不能移動(dòng)，有利于形成小的Au顆粒。離子液體乳液和微乳液在納米材料制備中作為模板劑將在1.4.2節(jié)中詳述。


本文編號(hào)：3002643