1. 研究目的与意义
离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐,也称为低温熔融盐。离子液体作为离子化合物,其熔点较低的主要原因是因其结构中某些取代基的不对称性使离子不能规则地堆积成晶体所致。它一般由有机阳离子和无机或有机阴离子构成,常见的阳离子有季铵盐离子、季鏻盐离子、咪唑盐离子和吡咯盐离子等(如下图所示),阴离子有卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子等。离子液体所具有的特点有不挥发、不可燃、导电性强、室温下离子液体的粘度很大(通常比传统的有机溶剂高1~3个数量级,离子液体内部的范德华力与氢键的相互作用决定其粘度。)、热容大、蒸汽压小、性质稳定,对许多无机盐和有机物有良好的溶解性,在电化学、有机合成、催化、分离等领域被广泛的应用。在与传统有机溶剂和电解质相比时,离子液体具有一系列突出的优点:(1)液态范围宽,从低于或接近室温到300摄氏度以上,有高的热稳定性和化学稳定性;(2)蒸汽压非常小,不挥发,在使用、储藏中不会蒸发散失,可以循环使用,消除了挥发性有机化合物(VOCs,即volatile organic compounds)环境污染问题,(3)电导率高,电化学窗口大,可作为许多物质电化学研究的电解液;(4)通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性,并且其酸度可调至超酸。(5)具有较大的极性可调控性,粘度低,密度大,可以形成二相或多相体系,适合作分离溶剂或构成反应—分离耦合新体系;(6)对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力,且具有溶剂和催化剂的双重功能,可以作为许多化学反应溶剂或催化活性载体。由于离子液体的这些特殊性质和表现,它被认为与超临界CO2,和双水相一起构成三大绿色溶剂,具有广阔的应用前景。
纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。它是纳米科技发展的重要基础,也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米技术被公认为21世纪最具有发展前途的科学之一,纳米材料也被人们誉为21世纪最有前途的材料。由于纳米材料本身所具有的特殊性能,使其能够广泛应用于化工、纺织、军事、医学等各个领域。由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成,也正因为这样,纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如:其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等,这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题,可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。
本研究欲利用复合纳米材料的特有的性质,研究其对环境污染物的检测中的应用,以发挥其综合优势.通过透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱(IR)对复合材料的物相、组成、结构和性能进行了分析。
2. 研究内容与预期目标
研究内容:(1)环境污染物的主要种类及浓度分布;(2)磁性离子液体的研究进展;(3)磁性离子液体复合纳米材料的研究进展;(4)磁性离子液体复合纳米材料的制备及其在环境有污染物检测中的应用。
预期目标:首先了解到主要的环境污染物,其次了解到磁性离子液体复合纳米材料在环境领域的应用及进展情况,最后争对主要污染物检测的技术方法寻求到改进的发展趋势。
3. 研究方法与步骤
研究方法:文献研究法
研究步骤:(1)查阅和研究环境污染物的主要种类及浓度分布的相关文献资料;(2)查阅和研究磁性离子液体的研究进展的相关文献资料;(3)查阅和研究磁性离子液体复合纳米材料的研究进展的相关文献资料;(4)查阅和研究磁性离子液体复合纳米材料的制备及其在环境有污染物检测中的应用的相关文献资料。
4. 参考文献
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胡德荣, 张新位, 赵景芝等。 离子液体简介[J]。 首都师范大学学报(自然科学版), 2005, 26(2):40-45。
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吴科盛, 许恒毅, 郭亮等。 磁性固相萃取在检测分析中的应用研究进展[J]。 食品科学, 2011, 32(23)。
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张汝冰, 刘宏英, 李凤生。 复合纳米材料制备研究(Ⅱ)[J]。 火炸药学报(01):60-62-59。
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3.9-3.12 查阅和研究离子液体的应用及研究进展的相关文献资料;
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3.13-3.15查阅和研究复合纳米材料的制备及研究进展的相关文献资料;
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3.16-3.21查阅和研究所需研究方法的应用的相关文献资料;并构思论文框架;
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