功能离子液体合成及其在电解质中的应用研究

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功能化离子液体作为一种特殊的液体熔融盐,具有良好的物理化学性质,并且可以循环利用,被认为是替代常规挥发性的有机溶剂的“新型绿色溶剂”、“可设计物质”,经过设计而能够满足专一性要求的物质,因此被广泛的用于聚合物固体电解质的合成上。聚离子液体型的电解质,具有优良的电化学性质。本论文在对离子液体及其在电解质方面的应用综述的基础上,首先合成了两类对称的功能离子液体[eeim]X(Cl-、BF4-、CH3COO-、PF6-),[hhim]X(Cl、BF4-、CH3COO-、PF6-)采用红外光谱、1H-NMR对其结构进行了表征,并且研究了物理化学性质,黏度,电化学窗口,实验发现,黏度比通常的离子液体的要大,电化学窗口要小,主要原因是此种离子液体为对称化、含有功能基团的结构。其次,合成具有双核的带有羧基的功能离子液体,与壳聚糖形成盐型结构chitosan- [CCim]X(X=Cl-、CH3COO-、BF4-、I-),同时采用红外光谱、1H-NMR对其结构进行了表征。分别测定其热稳定性,壳聚糖的热稳定性比chitosan- [CCim]X高,其原因可能chitosan-[CCim]X的玻璃化温度Tg比壳聚糖的要低,然后掺杂无机物碘,形成复合膜chitosan-[CCim]I/I2,分别测定其导电率,实验发现[CCim]I /I2的摩尔比为10:1时电导率最大,其电导率为0.91×10-2Scm-1。最后,采用熔融缩聚的方法,将氯化1,3-二(2-甲氧基-2-氧乙基)咪唑盐离子液体[eeim]Cl、乙二醇、对苯二甲酸二甲酯共聚得到的PET-[eeim]Cl,通过正交实验法,寻找出适当的催化剂来降低聚合的实验温度。实验发现,采用SnCl2.2H20为催化剂,实验温度可以降到170-190℃聚合。着重的研究了PET-[eeim]Cl的体积电阻率,亲水性、抗菌性,与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)相比,体积电阻率有明显的降低,亲水性、抗菌性能都有所改善。
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