基于咪唑阳离子自组装材料的规律研究及湿度与荧光传感应用
发布时间：2020-08-25 18:39
【摘要】：离子自组装是通过静电引力将阴、阳离子直接组合起来形成化合物的一种组合方式。由于它简便、易操作,采用这种方式来发展探究新的离子材料在科学研究中非常普遍。咪唑阳离子功能可调、结构可设计,因此备受致力于发展新的功能材料的科学家们的青睐。在此背景下,我们对咪唑阳离子通过自组装设计合成的具有特殊性能的新型材料进行探究。发现了一些关于这些离子材料自组装的规律,并把这些材料应用到一些实际领域。具体工作简述如下:(1)关于咪唑阳离子与磺酸根阴离子的组装规律探究。首先,我们考虑将具有不同碳链长度的咪唑阳离子与靛蓝二磺酸钠(IC)进行组装,发现阴离子相同时,具有不同碳链长度的阳离子将会致使离子材料的形貌与性质有很大变化。我们又将同样具有磺酸根基团的2,2'-联氨-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)与上述不同碳链长度的咪唑阳离子进行组装,组装结果表明,固定阳离子,改变阴离子上的官能团,所形成材料的形貌和性质发生了很大改变,即形成离子材料的方式发生了很大改变。对此,我们提出了尺寸匹配效应理论。(2)咪唑阳离子自组装离子材料Cn-IC的湿度传感应用。我们将上述所得系列咪唑阳离子与靛蓝二磺酸钠阴离子(IC)自组装得到的离子材料命名为Cn-IC(n=8,10,12,14)。并将它们作为湿度传感器的传感材料,去探究它们的感湿性能。在高相对湿度(RH)的氛围下它们的导电能力表现为C8-ICC12-ICC14-ICC10-IC。据各种电化学表征结果我们推测,由于组成各离子材料的咪唑阳离子和靛蓝阴离子之间距离的不同,导致了在它们之间可以填充的水分子数量的不同,致使在电场离解下可传导质子的能力不同,即宏观上表现为导电性能的不同。我们认为这项工作,不仅为开发基于各种结构的离子自组装的超分子材料的应用提供了新的思路,而且有助于了解不同的组装结构对离子材料性能的影响以及为根据实际应用去定向组装所需的离子材料提供了思路。(3)咪唑阳离子自组装材料C14-ABTS在乙醇检测的应用。根据我们所得的Rh6G-C14-ABTS材料在水溶液中能稳定存在并且对一定极性的溶剂有刺激响应以及能够成功包裹荧光染料的特殊性质,我们设计了一种能够即刻可视化检测乙醇含量的方法。相比其他传统方法,此种方法原理简单,响应迅速,造价便宜,并且操作简便易上手。不仅如此,由于对不同极性溶剂的响应性能不同,利用此种方法还可以有效的区别甲醇,甄别假酒。因此有望于发展应用到日常生活中去。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34;O657.3
【图文】：
１．１．离子液体逡逑离子液体ｍ，一种由有机阳离子和有机阴离子或无机阴离子组成的在常温逡逑下（小于一百摄氏度）呈液态的盐（图１．１），是室温离子液体（Ｒｏｏｍ邋Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逡逑Ｉｏｎｉｃ邋Ｌｉｑｕｉｄｓ，ＲＴＩＬｓ）的简称。相比于常规离子化合物由于阴阳离子结构较小而逡逑紧密相连从而在室温附近呈固态而言，由于组成离子液体的阴阳离子很大，且逡逑结构不对称，因而在微观空间上很难有效的紧密堆积，致使离子间作用力减逡逑小，导致熔点降低。这就是为什么离子液体即使在较低的温度下也呈液态的原逡逑因。因此它的性质与行为［２］比较平常的离子化合物有很大的差别。逡逑沷逡逑？S茫喝哄义贤迹保崩胱右禾迨疽馔肌ｅ义侠胱右禾逍灾侍厥猓行矶嘤诺悖缫禾段Э恚缁Т翱诳恚嫉珏义闲粤己玫取Ｋ唤瞿芄蝗芙庥谢铮材艿缋氲嫉纭Ｒ蛭诺阒诙嗲彝怀觯脲义献右禾迨艿娇蒲Ы绲墓惴褐跄浚ㄍ迹保玻５鼻埃椅吕胱右禾逶诙喔隽煊蚨加泄沐义戏河τ
本文编号：2804053
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34;O657.3
【图文】：
１．１．离子液体逡逑离子液体ｍ，一种由有机阳离子和有机阴离子或无机阴离子组成的在常温逡逑下（小于一百摄氏度）呈液态的盐（图１．１），是室温离子液体（Ｒｏｏｍ邋Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ逡逑Ｉｏｎｉｃ邋Ｌｉｑｕｉｄｓ，ＲＴＩＬｓ）的简称。相比于常规离子化合物由于阴阳离子结构较小而逡逑紧密相连从而在室温附近呈固态而言，由于组成离子液体的阴阳离子很大，且逡逑结构不对称，因而在微观空间上很难有效的紧密堆积，致使离子间作用力减逡逑小，导致熔点降低。这就是为什么离子液体即使在较低的温度下也呈液态的原逡逑因。因此它的性质与行为［２］比较平常的离子化合物有很大的差别。逡逑沷逡逑？S茫喝哄义贤迹保崩胱右禾迨疽馔肌ｅ义侠胱右禾逍灾侍厥猓行矶嘤诺悖缫禾段Э恚缁Т翱诳恚嫉珏义闲粤己玫取Ｋ唤瞿芄蝗芙庥谢铮材艿缋氲嫉纭Ｒ蛭诺阒诙嗲彝怀觯脲义献右禾迨艿娇蒲Ы绲墓惴褐跄浚ㄍ迹保玻５鼻埃椅吕胱右禾逶诙喔隽煊蚨加泄沐义戏河τ
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