咪唑基离子液体非共价修饰的石墨烯结构与分散性

在离子液体氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑（AmimCl）存在的条件下,利用水合肼对氧化石墨烯进行同步还原,制备了一种可稳定分散在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和乙酸丁酯等有机溶剂中的离子液体改性石墨烯（IL-G）。运用红外光谱（FTIR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、热失重分析（TGA）、原子力显微镜（AFM）、拉曼光谱（Raman）、X射线电子衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对制备的改性石墨烯进行结构性能测试,结果表明离子液体AmimCl与石墨烯之间存在π-π和阳离子-π的相互作用,能较好的吸附在石墨烯表面。TGA测试表明IL-G中离子液体的比例约为7.20wt%。同时,AFM结果显示改性石墨烯剥离在DMF中的平均厚度是0.962nm。由于非共价改性石墨烯可再分散于DMF和乙酸丁酯中,通过紫外可见吸收光谱测得其最大分散浓度分别是1.69mg·mL^-1和1.12mg·mL^-1。     

增强功能化石墨烯分散性及热稳定性的共价修饰策略

氧化石墨烯(GO)是石墨烯应用过程中非常重要的前驱体之一,然而源于其热不稳定性且只能分散于高极性溶剂中,限制了它的进一步发展。基于氧化石墨烯的共价功能化技术可以较好地克服以上缺点,对于发展具有阻燃性能的新型复合材料具有重要的理论及实践意义。本文针对GO上不同反应基团,综述了利用共价化学修饰策略制备具有高分散性及热稳定性的功能化石墨烯纳米材料的研究进展。     

电化学沉积纳米金和石墨烯修饰离子液体碳糊电极检测芦丁的研究

以六氟磷酸正己基吡啶为粘合剂和修饰剂,制备了离子液体修饰碳糊电极(CILE)。用电化学方法依次将纳米金和石墨烯(GR)电沉积在CILE表面制备了相应的修饰电极(GR/Au/CILE)。电极表面纳米金和GR的存在极大地提高了电极的电化学性能。进一步用循环伏安法、示差脉冲伏安法和计时库仑法等电化学方法研究了芦丁在GR/Au/CILE上的电化学行为,求解了相关的电化学参数。在最佳实验条件下,芦丁的氧化峰电流与其浓度在8.0×10"8～8.0×10"5mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为2.55×10"8mol/L(3σ)。将本方法应用于复方芦丁片样品的测定,结果令人满意。     

离子液体-氧化石墨烯修饰玻碳电极对苏丹红Ⅰ的测定

制备了离子液体-氧化石墨烯修饰玻碳电极,用电化学阻抗谱对修饰电极进行了表征,研究了苏丹红Ⅰ在该修饰电极上的电化学响应特性.结果表明:在pH7.0的B-R缓冲液中,苏丹红Ⅰ在0.66V出现了一个氧化峰,是受表面控制的不可逆电化学过程.在4.5×10-8～8.0×10-7 mol·L-1浓度范围内,苏丹红Ⅰ的差分脉冲伏安响应电流与其浓度呈现良好的线性关系,相关系数R=0.992,检出限为2.5×10-8 mol·L-1.应用该修饰电极对番茄酱中的苏丹红Ⅰ进行检测,效果良好,样品回收率为96.4％～100.8％.     

氧化石墨烯修饰碳离子液体电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为粘合剂制备了碳糊电极,然后将氧化石墨烯滴涂到碳糊电极表面制成了一种新型的氧化石墨烯修饰碳离子液体电极。研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,在0.1 mol/L醋酸盐缓冲溶液中(pH4.5),鸟嘌呤和腺嘌呤在该修饰电极上具有良好的电化学行为,在2.0×10-7～1.5×10-5mol/L浓度范围内鸟嘌呤和腺嘌呤的浓度在该电极上与电化学响应信号呈良好的线性关系,相关系数分别为为0.992和0.996。信噪比为3时,检出限为1.0×10-8mol/L。     

基于石墨烯和室温离子液体复合物溶胶修饰的玻碳电极制备尿酸电化学传感器

将石墨烯(GN)与室温离子液体(IL)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6),以适当比例研磨成胶状IL-GN,修饰在玻碳电极(GC)上制备了IL-GN/GC。利用原子力显微镜AFM表征IL-GN的形成。由于石墨烯和室温离子液体的协同作用,该电极显示了对H2O2良好的催化性能,基于尿酸氧化酶将之制备成生物传感器,用于尿酸(UA)直接电化学检测,并进行了传感器的抗干扰性能及实际血样中尿酸的检测实验。结果表明,此传感器检测尿酸的线性范围为0.002~4.5 mmol/L,相关系数为0.995,检出限为0.85μmol/L,响应时间为10 s。此传感器制备简便,稳定性好,抗干扰能力强,可用于实际血清中尿酸的检测,为尿酸的测定提供了新方法。     

离子液体/石墨烯复合光固化涂层的制备及性能研究

石墨烯在聚合物基体中分散不良是制约其应用的一个重要原因，尤其在石墨烯含量较高时，团聚不可避免。本文通过季铵化、亲核取代和阴离子置换反应，合成了双官光聚合离子液体单体。将其与石墨烯混合分散后，再和光固化环氧丙烯酸树脂6215-100复配，制备不同比例的复合涂层配方，并采用UV固化的方式在玻璃基材上成膜。利用衰减傅里叶全反射红外（ATR-FTIR）和核磁氢谱（¹HNMR）对可聚合离子液体单体进行结构表征，而复合配方的光聚合动力学、涂层的热性能和石墨烯的分散情况则通过实时红外（RTIR）、热重分析（TGA）和显微镜等手段进行表征。结果表明，光聚合离子液体对于石墨烯的分散具有良好的促进作用，涂层在1%和3%石墨烯含量的情况下表现出良好的热性能。     

对乙酰氨基酚在石墨烯和离子液体复合修饰电极上的电化学行为及其测定

制备了石墨烯和疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)复合修饰电极(Gene-BMIMPF6/GCE),运用循环伏安法研究了对乙酰氨基酚(PT)在该复合修饰电极上的电化学行为。结果表明,在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中,PT在复合修饰电极上出现一对明显的氧化还原峰,在20～260mV/s的扫描速率范围内,其氧化还原峰电流均与扫描速率平方根(v1/2)呈线性关系,表明该电极过程是受扩散控制的。优化了方波溶出伏安法(SWSV)的实验参数,PT浓度在6.0×10-7～8.0×10-5mol/L范围内与峰电流Ipa呈线性关系,检出限(S/N=3)为1.0×10-7 mol/L。采用该法对PT进行加入回收测定,回收率为96.9%～101.2%。     

离子液体共价键功能化氧化石墨烯负载催化材料催化反应研究进展

氧化石墨烯由于其独特的结构和性能赋予了它作为催化剂的先天优势,功能化的氧化石墨烯为其应用领域的拓展和效果提升提供了更多的发展契机,成为目前的研究趋势,离子液体功能化的氧化石墨烯结合二者自身优势的基础上,并由于协同作用具有更加优异的催化性能,广泛应用于众多反应中.我们针对离子液体共价键功能化的氧化石墨烯负载催化剂常见的催化反应,包括环加成反应,氧化反应,偶联反应,酯交换反应,乌尔曼反应,重排反应,光催化和电催化在近年来的研究进展进行了相关综述.     

烷基咪唑型离子液体与牛血清白蛋白的相互作用研究

应用荧光光谱、紫外吸收光谱、傅立叶变换红外光谱和核磁共振波谱研究了烷基咪唑型离子液体[bmim][PF6]及其前体物质[bmim]Cl与牛血清白蛋白(BSA)分子间的相互作用.研究表明:在生理pH值条件下,[ bmim][ PF5]和[bmim] Cl均对BSA的内源性荧光产生猝灭,其猝灭程度[bmim][ PF6]＞...     

Selected Imidazolium Ionic Liquids as a Terminating Electrolyte in Isotachophoresis

Results of application of selected imidazolium ionic liquids [especially EMIM (1-ethyl-3-methyl-imidazolium) cation] as a new type of terminating electrolyte (TE) in isotachophoresis (ITP) with conductometric detection are presented. In experiments seven different types of leading electrolyte (LE) with new terminating electrolyte were studied. After selection of parameters influenced on the analysis resolution, buffers were successfully used in control of qualitative and quantitative analysis (sodium, potassium, calcium, and magnesium) of different type of waters. The new ITP method was satisfying and basic validation parameters were assigned.     

咪唑离子液体及其萃取体系的辐射效应研究

离子液体因其低挥发性,高热稳定性及在萃取金属离子方面的优良表现被认为是乏燃料后处理中萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂。但从乏燃料后处理强辐射的应用环境来看,需要首先对离子液体及其萃取体系的辐射效应进行系统研究和评估。本文以两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐( )和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰亚胺酸盐( )为例,综述了我们在离子液体及其萃取体系的γ辐射效应方面的最新研究进展,内容包括纯离子液体在氮气气氛下的辐射效应,硝酸对离子液体辐射效应的影响,离子液体辐解产物的分离分析及γ辐照对离子液体体系萃取金属离子的影响等。基于以上研究对离子液体用于乏燃料后处理的可行性进行了评估,同时对离子液体及其萃取体系的辐射效应研究进行了展望。     

Stable and Oriented Liquid Crystal Droplets Stabilized by Imidazolium Ionic Liquids

Liquid crystals represent a fascinating intermediate state of matter, with dynamic yet organized molecular features and untapped opportunities in sensing. Several works report the use of liquid crystal droplets formed by microfluidics and stabilized by surfactants such as sodium dodecyl sulfate (SDS). In this work, we explore, for the first time, the potential of surface-active ionic liquids of the imidazolium family as surfactants to generate in high yield, stable and oriented liquid crystal droplets. Our results show that [C₁₂MIM][Cl], in particular, yields stable, uniform and monodisperse droplets (diameter 74 ± 6 µm; PDI = 8%) with the liquid crystal in a radial configuration, even when compared with the standard SDS surfactant. These findings reveal an additional application for ionic liquids in the field of soft matter.     

固定化离子液体吸附黄酮类化合物性能研究

研究了吸附时间、固液比、样品浓度、上样流速对N-甲基咪唑键合硅胶固定化离子液体(SilprMim)吸附黄酮类化合物性能的影响.结果表明,受试化合物在30 min内均达到吸附平衡;吸附效率随固液比增大而增加,随样品浓度增大而降低;吸附等温线与拟合的Langmuir模型吻合良好.SilprMim对染料木素、木犀草素及槲皮素的饱和吸附量分别为47.7, 52.5和63.2 mg/g,上样流速在0.5～1.5 mL/min范围内吸附效率达90%以上;甲醇洗脱染料木素、木犀草素及槲皮素的解吸率分别为86.1%, 83.3%和84.6%;解吸顺序为:染料木素、木犀草素、槲皮素.SilprMim对3种受试黄酮类化合物具有较强吸附和分离能力,有望应用于黄酮类天然产物的分离纯化.     

Solvation Structure of Uracil in Ionic Liquids

The local solvation environment of uracil dissolved in the ionic liquid 1‐ethyl‐3‐methylimidazolium acetate has been studied using neutron diffraction techniques. At solvent:solute (ionic liquid:uracil) ratios of 3:1 and 2:1, little perturbation of the ion–ion correlations compared to those of the neat ionic liquid are observed. We find that solvation of the uracil is driven predominantly by the acetate anion of the solvent. While short distance correlations exist between uracil and the imidazolium cation, the geometry of these contacts suggest that they cannot be considered as hydrogen bonds, in contrast to other studies by Araújo et al. (J. M. Araújo, A. B. Pereiro, J. N. Canongia‐Lopes, L. P. Rebelo, I. M. Marrucho, J. Phys. Chem. B 2013, 117, 4109–4120 ). Nevertheless, this combination of interactions of the solute with both the cation and anion components of the solvents helps explain the high solubility of the nucleobase in this media. In addition, favourable uracil–uracil contacts are observed, of similar magnitude to those between cation and uracil, and are also likely to aid dissolution.     

Multifunctional Characteristics of Carbon Fibers Modified with Imidazolium Ionic Liquids

A multifunctional designing approach is of great importance for advanced composite applications. This study assessed the use of ionic liquids (ILs) to modify the surface of carbon fiber (CF) and impart multifunctional characteristics to it. For that, ethanolic solutions of different ILs, 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride and 1-(2-hydroxyethyl)-3-methylimidazolium chloride, at different concentrations, were used to treat the CF. Fourier-transform infrared spectroscopy confirmed the presence of IL on the CF surface. The contact angle for 1% w/v IL-treated CF and DGEBA epoxy decreased by up to 35%, corresponding to an increase in surface energy of fiber, accompanied by an increase of 91% in interfacial shear strength. These enhancements were achieved with the hydroxy-functionalized IL, showing the tunability of CF properties through the N-imidazolium substituent. An increase in crystallite size along the basal plane was also found due to the ordering of the graphitic structure on the surface. Moreover, there was a decrease in electrical resistivity of 77%. In all, the imidazolium ILs were considered a promising approach to induce multifunctional characteristics, namely enhanced interfacial strength and electrical conductivity, to unsized CF, which can also be beneficial for recycled fibers without deteriorating their inherent surface properties.     

咪唑基离子液体的结构-光谱性能分析及蛋白质传感

考察了对称型卤代咪唑基离子液体咪唑环上的烷基链长度和不同卤素阴离子(Cl-,Br-,I-)对其光谱性能的影响.实验结果表明,随离子液体咪唑环中烷基链长度增加,离子液体的荧光强度增大;随离子液体中卤素阴离子的电负性降低,其荧光强度减弱.加入血红蛋白可导致咪唑型离子液体的荧光强度增强,且在一定范围内与蛋白质浓度成正比,据此可对血红蛋白进行定量检测,线性范围为0.03 ～ 1.0 μmol/L,检出限为8 nmol/L.另外,根据不同蛋白质对咪唑基离子液体荧光性能的影响,建立了阵列传感系统用于8种蛋白质的区分与识别,在蛋白质浓度高于500 nmol/L时,识别正确率达到90％以上.     

光响应离子液体的结构与性能调控

光响应离子液体是一类兼具光刺激响应和离子液体双重特性的功能材料。在紫外/可见光照下,这类“智能型”离子液体的结构会发生变化,从而引起物理化学性质和相关体系性能的显著变化,以满足某些特定过程的需要。光刺激具有信号稳定、刺激部位精准、可快速切换、刺激过程不引入其他物质等优点,在刺激响应离子液体的结构与性质调控中具有独特的优势。本文以光响应离子液体的结构-性质-性能关系为主线,对光响应离子液体的光致异构化、物理化学性质调制、簇集行为调控、光致相转移及离子液体参与构筑的光响应乳液相行为调控等方面的研究进展进行了评述,分析了该领域研究中存在的主要问题,并对其发展前景进行了展望。