【摘 要】
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离子液体与传统溶剂相比有无可比拟的优势,其熔点低,沸点高,电导率可调,能溶解很多有机无机溶剂和无机盐,易于和其他物质分离,可以循环使用,为无机材料的合成开辟了一条新路
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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离子液体与传统溶剂相比有无可比拟的优势,其熔点低,沸点高,电导率可调,能溶解很多有机无机溶剂和无机盐,易于和其他物质分离,可以循环使用,为无机材料的合成开辟了一条新路。室温离子液体作为新型的绿色环保溶剂,在无机纳米材料的合成中的应用引起越来越多研究者的注意。目前已经利用离子液体合成出了各种形貌和尺寸的无机纳米材料,如纳米多孔材料,中空微球,纳米粒子和一维纳米材料。
尽管如此,使用离子液体来合成无机纳米材料的应用仍然不够广泛,且对于机理的探讨众说纷纭。本文针对所存在的问题,为拓展离子液体在纳米材料合成中的应用,研究离子液体在纳米材料合成中的作用,设计了相应的实验进行研究探讨:
1.合成了高纯度的bmimBF4离子液体。设计了在纯水溶液中和bmimBF4/水混合溶剂制备银微纳米材料的对比实验,以此来揭示离子液体在银微纳米材料的形貌和颗粒尺寸控制方面的作用。通过实验我们在水溶液中合成了高纯度的片状微米银粉、球状微米银粉、花瓣状微米银粉、树枝状堆积的微米银粉；在离子液体/水混合溶剂中合成了多面体银粉以及花瓣状微米银粉。并且探讨了相关的机理。
2.合成了bmimCl离子液体。并利用这种离子液体为直接溶剂溶解氯化镍、氯化铜,用其他沉淀剂从离子液体中合成出了镍的未知化合物片状纳米材料、硫化铜片状纳米材料、非晶硫化镍薄膜状纳米材料等。通过在水溶液中相同条件下的对比实验,分析认为这些二维纳米结构的形成与bmimCl离子液体的二维有序结构有着不可分割的关系。
3.利用自主合成的bmimCl离子液体与四氯化钛溶液为混合溶剂,通过简单的的水解方法合成了金红石型的棒状多孔纳米材料、球状多孔纳米材料以及不带孔的固体棒状纳米材料。形貌的控制主要通过离子液体与四氯化钛水溶液的用量比来实现。实验表明,溶液中的高酸度、高氯离子浓度时形成金红石型二氧化钛的主要因为,而多孔状结构的形成主要则是因为bmimCl离子液体存在的条件下有利于晶体的外延生长所致。
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