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本文主要介绍了一种新型的功能型分子--具有长烷基侧链(十四烷基链)的Gemini型咪唑基离子液体的设计、合成及应用.此外,还合成了几种经典离子液体,并对这两类化合物的物化性能进行了分析及比较.最后,对离子液体的潜在应用进行了研究.
通过比较,可以发现该新型化合物不仅在分子结构上具备Gemini型表面活性剂与咪唑基离子液体的结构特征,而且在性能上也继承了这两类化合物的一些性能特点,比如较高的热稳定性,较好的表面活性等,成功的实现了分子的功能化,也使之在很多领域都具有潜在应用,比如用于高聚物改性、纳米材料制备、金属材料防腐、有机反应催化、抗静电、杀菌,与DNA复合形成基因药物等.
在该实验中,采用FT-IR、<'1>H NMR、元素分析法对化合物的分子结构进行表征;采用XRD对化合物的微观晶体结构进行测定;采用DSC与TG对化合物的热稳定性及熔点进行测定;使用表面张力仪测定化合物的水溶液的表面张力及临界胶束浓度(CMC);还采用溶剂法对化合物在几种溶剂中的相溶性进行了测定.
在离子液体的抗腐蚀实验中,发现具有长烷基侧链的咪唑基离子液体具有很好的表面活性,在酸性介质中(HCl)对金属(碳钢)具有很好的抗腐蚀效果,特别是我们所合成的Gemini型咪唑基离子液体的抗腐蚀效果非常明显,即使在浓度很低时,如10<'-7>mo11<'-1>其抗腐蚀率都能达到71.7﹪,这是其他表面活性剂所难达到的.
在对离子液体的抗静电性研究中,发现具有长烷基侧链的咪唑基离子液体也是一种较好的抗静电剂,在和其他抗静电剂的比较中我们发现溴代十四烷基三甲基咪唑的抗静电性较为优越.它添加到PP中可使基体的表面电阻和体积电阻显著降低,而且在基体中的迁移性较好,抗静电性明显.