江西师范大学先进材料研究院，分子筛膜材料国家地方联合工程实验室，江西师范大学化学化工学院，南昌 330022
通过合成较高骨架硅铝比的CHA型分子筛膜可实现提高膜层稳定性和分离性能。采用咪唑类离子液体合成出纯相的CHA型分子筛膜，离子液体不仅作为新型结构导向剂，还提高晶体骨架Si/Al比，同时离子液体回收使用3次后仍能合成出高结晶度CHA型晶体。在最佳合成条件下，通过含溴化1-丁基-3-甲基咪唑(［Bmim］Br)的合成溶胶中在莫来石管状支撑体上获得连续的CHA型分子筛膜层，该膜在75 ℃、3.5% (质量分数)氯化钠溶液中渗透水通量为6.3 kg/(m2·h)，截留率高达100%。考察了操作温度和料液浓度对膜渗透汽化脱盐性能影响。当操作温度升高至90 ℃时，膜水通量急剧提高到10.3 kg/(m2·h)，甚至在10%高浓度氯化钠溶液中以及在3.5%氯化钠溶液中连续测试3.5 d，膜均表现出优异的脱盐性能。
CHA型分子筛膜 离子液体 脱盐 渗透汽化 水热稳定 chabazite-type zeolite membranes ionic liquids desalination pervaporation hydrothermal stability
1 郑州轻工业大学物理与电子工程学院, 河南 郑州 450001
2 郑州轻工业大学河南省磁电信息功能材料重点实验室, 河南 郑州 450001
金刚石压腔是一种在实验室被频繁使用的高压产生装置, 它在高压领域占据着重要地位。 当金刚石压腔内传压介质只能提供非静水压环境时, 利用传统的红宝石荧光光谱测压方法将很难准确测量样品压强, 这也是目前超高压实验面临的普遍困难。 若有一种兼具“传压”和“测压”双重功能的物质, 根据“相邻位置、 相近压强”原则, 将能够解决在非静水压环境中测不准样品压强问题。 显然, 探寻兼具“传压”和“测压”双重功能的物质是一项非常重要的工作。 本文将红宝石微粒与离子液体[C4mim][BF4]装入金刚石压腔, 然后利用金刚石压腔压缩[C4mim][BF4]使其提供高压环境, 同时采集红宝石的荧光光谱及其附近[C4mim][BF4]的拉曼光谱。 通过分析红宝石特征荧光峰R1的峰位, 得到了[C4mim][BF4]在加压过程中提供的一系列高压环境的压强值。 通过分析红宝石特征荧光峰R1的峰宽, 发现[C4mim][BF4]在0~6.26和6.26~21.43 GPa两个压强范围内可分别提供静水压环境和准静水压环境, 表明[C4mim][BF4]在0~21.43 GPa范围内可以作为传压介质使用。 此外, 还发现[C4mim][BF4]在0~2.28, 2.28~6.26, 6.26~14.39和14.39~21.43 GPa四个压强范围内分别为“液相Ⅰ”、 “液相Ⅱ”、 “非晶相Ⅰ”和“非晶相Ⅱ”。 通过分析[C4mim][BF4]中特征拉曼峰ν(B-F)和ν(ring)的峰位, 发现在[C4mim][BF4]四个相态内ν(B-F)和ν(ring)的峰位随压强增加均满足线性变化关系, 并给出了相应的压强与峰位关系函数, 这些函数是[C4mim][BF4]用作压标物质的重要依据。 综上所述, [C4mim][BF4]不仅具有“传压”功能, 同时还具有“测压”功能, 可同时用作“传压介质”和“压标物质”。 研究结果为在非静水压环境中准确测量样品压强提供了重要依据, 也为超高压条件下样品压强测量不准确问题提供了新的解决思路。
荧光光谱 拉曼光谱 金刚石压腔 离子液体 传压介质 压标物质 Fluorescence spectra Raman spectra Diamond anvil cell Ionic liquids Pressure transmitting medium Pressure gauge 光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1674
1 东华大学分析测试中心, 上海 201620
2 东华大学材料科学与工程学院, 上海 201620
3 东华大学纤维材料改性国家重点实验室, 上海 201620
以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)为增塑剂, 采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和二维相关光谱分析技术, 研究BMIMPF6增塑二醋酸纤维素(CDA)体系在室温(25 ℃)以及升温过程(35～210 ℃)中CDA与离子液体的相互作用, 为离子液体增塑CDA熔融加工提供理论指导。 结果表明, 温度25 ℃时, 增塑体系中CDA形成氢键的羟基、 乙酰基基团、 BMIMPF6中阴离子以及咪唑环上C-H相较于未增塑前均出现特征峰位置偏移或强度变弱的情况, 且随着增塑剂含量增加, 变化程度加剧, 证实离子液体与CDA发生了相互作用, 这种相互作用存在于离子液体咪唑环上活泼氢与CDA乙酰基、 咪唑环上活泼氢与CDA骨架C-O以及阴离子与CDA乙酰基之间, 有助于破坏和削弱CDA中原有氢键网络结构。 在升温过程中, 未增塑CDA形成氢键的羟基吸收峰呈现强度变小、 高频偏移的规律, 并一直存续于整个升温过程, 乙酰基基团相应特征峰维持稳定的状态, 而增塑后CDA中羟基吸收峰变化程度较之于增塑前明显加剧, 且温度高于180 ℃后羟基完全消失, 乙酰基中CO, C-O以及骨架上C-O对应吸收峰变形、 强度大幅度减小, 说明增塑后CDA热稳定性下降, 对热的抵抗力更弱。 进一步对增塑CDA在35～170 ℃之间的二维红外相关技术分析表明, 升温过程中增塑CDA体系经历离子液体咪唑环上孤立活泼氢和CDA中自由羰基先发生相互作用, 随后离子液体阴阳离子解除相互作用, CDA中原本缔结氢键的乙酰基相应基团因氢键受热被破坏而释放出自由羰基、 酯基C-O和甲基, 并与离子液体阴阳离子形成了相互作用的过程, 此后CDA骨架上的C-O也参与到与离子液体的相互作用中。 CDA乙酰基与BMIMPF6阴阳离子相互作用比CDA原有氢键作用结合力和离子液体阴阳离子之间的相互作用更强, 并随着温度升高进一步加强。
二醋酸纤维素 离子液体 二维红外相关光谱 相互作用 Cellulose diacetate Ionic liquids Two-dimensional correlation infrared spectroscopy Interaction 光谱学与光谱分析
2020, 40(6): 1796
稀土有机配合物具有优异的发光性能，但其内在缺陷如较低的稳定性和较差的加工性等则限制了它们的实际应用。离子液体稳定性和溶解性能均较好，将稀土配合物和离子液体结合可以有效地弥补上述不足，同时可以赋予材料更多奇特和优异的性能，从而增强它们的实用性。本文主要介绍了一些典型的含离子液体和稀土配合物的发光材料体系，阐明了离子液体在这些体系中的地位及作用，并对这类材料未来的应用及发展前景作了展望。
稀土 离子液体 杂化材料 天线效应 荧光 lanthanide ionic liquids hybrid material antenna effect luminescence
1 大连大学物理科学与技术学院, 大连 116622
2 大连大学环境与化学工程学院, 大连 116622
采用自行设计的介质阻挡放电反应器, 以氩气和离子液体为放电介质, 实现大气压下稳定的气(等离子体)-液(离子液体)等离子体放电, 并运用光谱法在线诊断氩等离子体光谱。考察了不同咪唑基离子液体以及放电参数对大气压氩气介质阻挡放电光谱的影响。结果表明, 离子液体的引入降低了氩气放电光谱的强度, 谱峰强度与离子液体阳离子咪唑环上的碳链长度有关, 且随碳链长度增加, 谱峰强度降低; 同时阴离子结构对称性低的离子液体, 谱峰强度较低。加入离子液体后氩谱随放电电压及放电频率变化均呈现峰值变化。
离子液体 氩气 介质阻挡放电 光谱诊断 ionic liquids argon dielectric barrier discharge spectrum diagnosis
1 兰州大学信息科学与工程学院现代通信研究所，兰州 730000
2 中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化研究中心，兰州 730000
利用电润湿原理设计并实现了基于离子液体的变焦液体透镜。该透镜的聚焦电压与所使用的离子液体折光率直接相关，折光率越高，达到相同焦距所需的电压也越大。在相同情况下，与传统的盐水溶液变焦透镜相比，离子液体变焦透镜实现聚焦所需的电压更低。离子液体变焦透镜可以适应外界温度的剧烈变化，在高温条件下 (>80 oC)仍可正常运转，且其性能甚至更优。该透镜的变焦范围可从 5 cm至无穷远，而其能耗只有毫瓦量级。离子液体在红外区透光性良好，使得离子液体变焦透镜在红外成像上有广阔的应用前景。
应用光学 变焦液体透镜 离子液体 电润湿 红外成像 applied optics variable focus liquid lens ionic liquids electrowetting infrared imaging
1 吉林师范大学化学学院, 吉林 四平 136000
2 江苏大学化学化工学院, 江苏 镇江 212013
3 河北大学化学与环境科学学院, 河北 保定 071000
将离子液体应用于气浮溶剂浮选, 建立了一种分离/富集四环素类(tetracyclines, TCs)抗生素的新方法——离子液体气浮溶剂浮选。 最优化浮选条件为: 以1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(［Hmim］PF6)和乙酸乙酯(EA)的混合溶剂(φ=1/0.9)为浮选剂, 以Fe(Ⅲ)为捕集剂, pH值为7.6, 气体流速为40 mL?min-1, 浮选时间为50 min。 富集TCs-Fe(Ⅲ)配合物的［Hmim］PF6-EA相用荧光光谱法直接测定, 其线性回归方程为F=246.5c+4.32(c: μg?10 mL-1), 相关系数r=0.999 1。 实测了鱼塘表面水体和沉积物中四环素类抗生素的含量, 加标回收率达到94.2%～100.4%, RSD＜3.2%(n=5)。 红外光谱分析显示TCs-Fe(Ⅲ)配合物没有和离子液体发生反应, 离子液体在气浮溶剂浮选中只起到溶剂作用。 该方法适合于环境水样中痕量四环素类抗生素的分离/富集及分析。
离子液体 溶剂浮选 四环素 配合物 荧光法 Ionic liquids (ILs) Solvent sublation Tetracyclines (TCs) Fe(Ⅲ) Fe(Ⅲ) Complex compound Fluorescence spectrometry
1 兰州大学信息科学与工程学院， 甘肃 兰州 730000
2 中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心， 甘肃 兰州 730000
将新型软光电功能材料——离子液体注入到内径为0.32 mm的石英管中制成了能同时传输光电信号的传输媒介，选用10种不同的离子液体，实验研究了传输媒介的主要特性。研究结果发现,当传输电信号频率大于10 Hz时，光电信号之间互不影响; 其数值孔径可达0.554,优于传统的光纤传输媒介; 其衰减特性与波长和离子液体种类有关; 不同离子液体制成的传输媒介其阻抗相差可达一个量级以上，并对温度的敏感程度不同; 该传输媒介能够传输交流电压,并随着频率的升高而升高。
光电子学 数值孔径 衰减 阻抗 离子液体
1 兰州大学信息科学与工程学院, 甘肃 兰州 730000
2 中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学与催化中心, 甘肃 兰州 730000
采用实验方法研究了新型软光电材料离子液体的电光调制特性。研究表明外加低频交流电信号时, 光功率输出与电信号相同频率振荡, 振幅受调制信号幅度和频率的共同影响, 电压幅度越大, 电压频率越低, 光输出振荡幅度越大; 外加直流电信号时, 光功率输出呈光开关状态。对影响光功率变化的因素, 如离子液体种类、调制部分物理尺寸以及离子液体折射率、电导率等进行了研究分析, 并对实验现象进行初步解释。
光学材料 电光调制 电光特性 离子液体
