【摘要】：離子液體是指熔點(diǎn)低于100℃,完全由離子組成的一類有機(jī)熔融鹽.由于離子液體獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),離子液體參與的兩親分子自組裝受到人們的廣泛關(guān)注.本文簡(jiǎn)要綜述了基于離子液體的兩親分子自組裝的研究進(jìn)展,主要包括離子液體作為新型溶劑,兩親分子在其中自組裝形成的分子聚集體;長(zhǎng)鏈離子液體作為表面活性劑構(gòu)筑的分子聚集體;以及離子液體作為添加劑調(diào)控其他兩親分子聚集體的構(gòu)筑.研究離子液體參與構(gòu)筑的兩親分子聚集體,一方面可以將離子液體的特性引入到傳統(tǒng)的分子聚集體中,有利于改善分子聚集體的性質(zhì),擴(kuò)大其種類和應(yīng)用范圍,另一方面也可以進(jìn)一步拓展離子液體自身的應(yīng)用.
【圖文】：

547評(píng)述圖1(網(wǎng)絡(luò)版彩色)離子化合物、離子溶液與離子液體的存在形式示意圖Figure1(Coloronline)Schematicillustrationofioniccompound,ionicsolutionandionicliquid鏈,可以是直鏈型也可以是支狀型.表面活性劑分子是最典型的兩親分子.由于表面活性劑分子的兩親性,其溶于水后,在濃度較低的情況下,會(huì)在氣液界面發(fā)生單分子排列,親水基團(tuán)朝向水,而疏水基團(tuán)伸向空氣,從而降低了溶液的表面張力.當(dāng)表面活性劑的濃度增大到一定程度后,氣液界面上不能容納更多的表面活性劑分子,體相中的表面活性劑分子就會(huì)在多種非共價(jià)弱相互作用(如氫鍵、靜電力、疏水作用、范德華力、-堆積作用等)驅(qū)動(dòng)下,以極性基朝向極性溶劑、非極性基遠(yuǎn)離極性溶劑的方式自發(fā)聚集形成多種具有特殊性能的有序結(jié)構(gòu)[4].目前發(fā)現(xiàn)的聚集結(jié)構(gòu)有膠束(球狀、蠕蟲(chóng)狀、棒狀及碟狀)、囊泡(單層或多層)、納米管、納米纖維、溶致液晶(層狀、六角、立方)、微乳液等.兩親分子的自組裝體是化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域,在生命、能源、信息等現(xiàn)代高新技術(shù)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用.正如前面所述,離子液體具有多種獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),兩親分子的自組裝體也是當(dāng)今多學(xué)科交叉的研究熱點(diǎn).因此,越來(lái)越多的科學(xué)家著眼于如何將離子液體的優(yōu)勢(shì)與兩親分子自組裝體有機(jī)結(jié)合起來(lái),研究離子液體參與的兩親分子自組裝過(guò)程.將離子液體的特性引入到傳統(tǒng)的兩親分子組裝體中,有助于改善傳統(tǒng)組裝體的性質(zhì),也拓展了離子液體自身的應(yīng)用和發(fā)展.下面就離子液體參與的兩親分子自組裝作簡(jiǎn)要概述.1離子液體作為溶劑參與的兩親分子自組裝1.1膠束作為溶劑參與膠束形成的離子液體可以分為2類[5],即質(zhì)子性離子液體(proticionicliquids,PILs)和非質(zhì)子性離子液體(aproticionicliqu

nX-100在[bmim][PF6]與EAN混合溶劑中的聚集行為.將EAN加入TX-100的[bmim][PF6]溶液后,EAN可以插入TX-100/[bmim][PF6]膠束中,進(jìn)一步改變膠束的微環(huán)境;反之則不會(huì)影響膠束的結(jié)構(gòu).質(zhì)子性離子液體與非質(zhì)子性離子液體均可以作為溶劑支持表面活性劑分子在其中形成膠束.與水相比,兩類離子液體的溶劑化作用都有一定程度的減小.因此,表面活性劑分子在離子液體中形成膠束的能力要弱于水中.同時(shí),離子液體的溶劑化作用與離子液體烷基鏈長(zhǎng)、反離子有直接關(guān)系,從而顯著影響了表面活性劑分子在離子液體中的聚集行為.圖3TritonX-100在[bmim][BF4]中濃度為1.5CMC時(shí)的FF-TEM圖[19]Figure3FF-TEMimageofTritonX-100/[bmim][BF4]solutionat1.5CMC[19]1.2液晶以離子液體EAN為溶劑形成的液晶體系最早是由Evans課題組報(bào)道的[21].在此基礎(chǔ)上,Araos和Warr[22]系統(tǒng)研究了非離子表面活性劑CnEm在EAN中形成的液晶.隨后,Hao課題組[23]具體研究了C12E6在EAN中形成的液晶,并將其應(yīng)用于增溶多壁碳納米管.Drummond課題組[24]報(bào)道了油酸單甘油酯(monoolein,myverol18-99K)和植烷三醇(phytantriol)在EAN等形成的液晶.Wagner課題組[25]采用流變、電導(dǎo)率、小角中子散射(SANS)等多種方法研究了陽(yáng)離子表面活性劑[C16TA]Br在EAN中相行為,發(fā)現(xiàn)當(dāng)[C16TA]Br濃度在45%~62%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),隨著溫度的變化,可以發(fā)生溶液和六角液晶相的可逆相轉(zhuǎn)變.Chen課題組先后報(bào)道了非離子表面活性劑P123[26],Brij97[27]和陽(yáng)離子型季銨鹽類Gemini表面活性劑(CsH2s-,-(Me2N+-CmH2m+1Br)2,s=2,m=10,12,14)在EAN[25,28],PAN和硝酸于基銨(BAN)[29]中形成的液晶體系.此
【作者單位】： 山東大學(xué)膠體與界面化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(21573132)資助
【分類號(hào)】：O645.1

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8 楊e

本文編號(hào)：2517977