多孔离子液体的构筑及应用

多孔液体(Porous Liquids, PLs)是一类结合了多孔固体永久性孔隙与液态流动性优势的新材料. 自2007年, PLs的概念被首次提出以来, 其在合成策略与应用领域方面均取得了较大的突破. 然而, 传统的PLs因高黏度、高密度、高熔点与高原材料成本等缺陷极大程度制约了其在流动工业系统中的大规模应用. 因此, 迫切需要寻求理想的位阻溶剂用于制备先进的多孔液体. 离子液体(Ionic Liquids, ILs)因独特的可调节物理特性、非挥发性、高稳定性、易获得、经济性高、低再生能耗等特性, 使其成为构筑PLs中最具有应用前景的理想溶剂之一. 在过去的5年间, 基于多种ILs与先进多孔固体(如有机笼、金属有机框架、中空碳、沸石、多孔聚合物等)制备的多孔离子液体(Porous Ionic Liquids, PILs)被陆续报道. PILs独特的永久性孔隙、无溶剂挥发、再生能力强、黏度可调、低熔点、高稳定性等特性加快了其在气体吸附、分离、催化、萃取、分子分离等领域的快速发展. 本综述围绕PILs的构筑策略、特性、应用领域等阐述了其研究进展. 最后, 对PILs在制备中存在的挑战与未来的研究方向进行了归纳与展望.     

具有表面活性的功能化离子液体N-(三甲氧硅丙基)-N-甲基-2-吡咯烷酮盐酸盐的合成与表征

以N-甲基-2-吡咯烷酮和3-氯丙基三甲氧基硅烷单体为原料,利用SN2亲核取代反应合成具有一定表面活性的功能化离子液体N-(三甲氧硅丙基)-N-甲基-2-吡咯烷酮盐酸盐.通过元素分析、红外光谱和核磁共振对功能化离子液体进行表征,并测定了其表面张力和导电率.结果表明,合成的产物结构与其理论结构基本一致,具有较宽的液体温度范围和较低的表面张力,并具有较高的电导率,随着温度的升高,电导率逐渐增高.     

环氧树脂-胺类固化体系微结构的正电子湮没研究

采用正电子漂没寿命谱（PALS）研究固化剂的种类有含量对环氧树脂基体自由体积特性、力学性能和密度的影响，实验结果表现：固化剂的含量与理论值接近，固化产物的自由体积半径越小，密度越高，力学性能越好，固化剂中的氨基对环氧基发生交联作用的程度，直接影响了固化产物的密度及力学性能。     

无溶剂Fe3O4纳米流体的制备及表征

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子, 将含有硅氧烷基的离子型改性剂二甲基十八烷基氯化铵与Fe3O4纳米粒子进行接枝反应, 再用脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐的长链阴离子交换Cl-, 在Fe3O4纳米粒子表面生成具有阴、 阳离子双电层结构的表面处理层, 得到无溶剂Fe3O4纳米流体. 研究结果表明, 在Fe3O4纳米粒子表面成功接枝了有机物长链, 改性的Fe3O4纳米粒子呈单分散分布, 其损耗剪切模量G″明显大于储能剪切模量G', 具有明显的流体行为, 在室温下即可流动.     

Synthesis and Characterization of a Novel Graphene Oxide/titanium Dioxide Solvent-free Nanofluid

A novel graphene oxide/titanium dioxide(GO/TiO_2) solvent-free nanofluid was firstly synthesized by employing GO, which was in-situ deposited by TiO_2 as the core and(3-Glycidyloxypropyl) trime thoxysilane(KH560) and polyetheramine-M2070 as the shell. The morphology and structure of GO/TiO_2 nanofluid were verified by Transmission electron microscopy(TEM), X-ray diffraction(XRD) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and UV-vis absorption spectra. These studies confirmed that TiO_2 has been deposited onto GO with good dispersion, and the organic shell has been grafted onto the core successfully. Thermo gravimetric analysis(TGA) and viscosity analysis indicated that this nanoparticle hybrid material presented a liquid state without solvent at room temperature, and has great fluidity and thermal stability. The solubility investigation of GO/TiO_2 nanofluid revealed its excellent amphiphilicity and the potential as the functional nanocomposites.     

蒙脱土/环氧树脂纳米复合材料微结构的正电子湮没研究

利用正电子湮没寿命(PALS)研究了环氧树脂蒙脱土纳米复合材料中正电子湮没参数、自由体积特性和力学性能随蒙脱土含量的变化．实验结果发现：当蒙脱土含量为2％左右时，材料的自由体积的大小及强度明显下降，而正电子湮没的中间寿命分量的强度I2达到最大．比较材料的力学性能和正电子湮没参数I2随蒙脱土含量的变化，发现界面效应是决定弯曲强度性能的一个重要因素。     

调幅分解及形核对相分离作用机理研究

以SCN-30wt%H₂O, SCN-50 wt%H₂O和SCN-80 wt%H₂O三组透明体系, 在恒温场下实现了形核和调幅分解两种过程; 在此基础上, 施加温度梯度, 研究了第二相液滴的迁移运动规律. 结果表明, 相分离在临界成分体系以调幅分解方式进行, 在另外两种体系中以形核长大方式进行; 调幅分解与形核过程相比, 反应进行得更快, 液滴长大到同一尺寸所需时间仅为形核所需时间的1/3—1/2. 且临界成分体系有更大的不混溶间隙, 所以第二相液滴具有更多迁移时间, 揭示了偏晶体系相分离过程中在临界成分处易获得壳-核组织的内在机理. 在单向温度场中, 测量了不同半径的液滴迁移速率, 并且与理论Marangoni迁移速率值作比较, 发现液滴迁移速率和Marangoni理论迁移速率符合较好. 说明了在较好地抑制自然对流条件下Marangoni迁移对于相分离过程起主要作用.     

透闪石/环氧树脂复合材料性能研究

环氧树脂是一类综合性能较好的热固性树脂,为了扩大其应用范围．通常的办法是采用纤维进行增强．目前,许多研究工作者采用纳米粒子、粘土对其进行改性,所用的粘土包括各种有机蒙脱土、高岭土等,作者曾采用海泡石对环氧树脂进行改性,使环氧树脂的各项力学性能得以提高,然而采用透闪石对环氧树脂进行改性,还鲜见相关报道．透闪石是一种带有极性基团的天然矿物,     

多孔液体在气体捕集与分离领域的应用

多孔液体是指具有永久性孔隙的液体材料,其将多孔固体的有序规整孔道和液体的流动性等诸多优点相结合,在气体捕集与分离领域表现出巨大的应用潜力,成为新的研究热点。本文首先简单阐述了多孔液体的概念及分类,并总结了多孔液体形成的必要条件;然后分别详细综述了三类多孔液体的合成进展,并阐述了多孔液体在气体捕集与分离方面的应用,着重介绍了近五年的研究进展;最后对其现存的挑战及未来展望进行了总结。     

一种含碳纳米管的第二代纳米流体的制备

采用胺官能团对多壁碳纳米管进行功能化处理.首先对碳纳米管进行氧化处理,然后通过中和反应和氢键作用等与二聚乙二醇十八胺进行反应,制得碳纳米管衍生物,其中碳纳米管的含量达40%,计算表明大约每50个碳原子上含有1个有机分子二聚乙二醇十八胺.其在室温下为黏性液体,并且可以溶于不同的溶剂.