无机盐/离子液体对再生纤维素结构与性能的影响

合成了一种离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐([Amim][(MeO)PHO_2]),这种离子液体能很好地溶解纤维素,并加入与其阴离子结构类似的无机盐亚磷酸氢二钠(Na_2PHO_3)组成复合溶解体系。文中研究了离子液体和复合体系对纤维素结构与性能的影响,通过对原生和再生纤维素展开红外光谱、热重分析、X射线衍射及聚合度的测试表征,结果显示再生纤维素没有发生衍生化,但热稳定性和结晶度及聚合度均比原生纤维素低,且随着复合溶解体系中Na_2PHO_3含量的增大,从中再生出来的纤维素的聚合度越高、热降解温度越高、结晶度越低。这种结果可能是由于无机盐的加入降低了离子液体对纤维素的酸降解而导致的。     

离子液体法溶解纤维素制备碳纤维

采用离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐[MMIM]~+[MMP]~-对纤维素进行溶解,并在衍生过程加入碳化助剂来提高碳纤维的碳化产率,利用流变仪、傅里叶红外光谱仪和场发射扫描电镜研究了纤维素/[MMIM]~+[MMP]~-混合液体的剪切粘度、纤维素(衍生物)薄膜的电阻率和电导率及碳化纤维的直径变化。结果表明,纤维素衍生物膜碳化产率以及排放气体的最佳取代度是P含量为1.6%(质量分数);碳纤维的电导率随碳化温度升高而增大,主要因为碳化温度升高导致样品中的碳纤维含量升高,从而造成样品的石墨化程度升高,电导率升高,最佳碳化温度为900℃;离子液体法制备的碳纤维直径分布均匀、表面光滑且碳纤维之间几乎没有相互缠绕粘结的现象,独立性较高。     

离子液体中纤维素/TiO_2复合材料的制备及其性能

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐BMIMCl为反应介质,钛酸丁酯作为钛前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2,并将其负载在纤维素上,制备纤维素/TiO_2复合材料。采用单因素实验对反应条件进行优化,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外光漫反射(DRS)及热分析仪(TG)对复合材料结构及性能进行表征。以紫外光为光源,研究纤维素/TiO_2复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解性能。结果表明:采用离子液体BMIMCl作为反应介质,可在常温常压下制备出高活性的光催化复合材料;TiO_2负载于纤维素后的复合材料对甲基橙的降解率在80min达到97.09%,与未负载的纳米TiO_2光催化剂相比,复合材料对甲基橙的降解率提高了37%。纤维素/TiO_2复合材料重复利用4次后对甲基橙的降解率仍能达到62.66%。     

离子液体对纤维素溶解性能的研究进展

纤维素是自然界含量最丰富的可再生资源,开发一种具有应用前景、环境友好、生物可降解的新型绿色溶剂成为近年来的一项主要任务。离子液体作为纤维素的非衍生化溶剂,在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。综述了国内外离子液体对纤维素溶解、再生的近期研究成果,分析了纤维素在溶解过程中存在的问题,并探讨了纤维素的溶解机理,提出了离子液体溶解纤维素的发展方向。     

功能化离子液体对纤维素的溶解性能研究

功能化离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑盐是纤维素的新型良溶剂,在70 ℃时微晶纤维素的溶解能力达到5%～7%.向离子液体纤维素溶液中加入去离子水可获得再生纤维素.用XRD,FT-IR和TGA对再生纤维素进行了表征,IR和XRD数据表明,功能化离子液体是纤维素的直接溶剂,但TGA数据则表明再生纤维素的热稳定性有所降低,热失重残留物有所增加.对溶解机理进行了初步讨论.     

离子液体为溶剂制备纤维素／单壁碳纳米管复合物

用溶于离子液体[BMIM]Br中的纤维素功能化单壁碳纳米管,制备了水溶性的纤维素/碳纳米管复合材料.HR-TEM,FE-SEM,元素线扫描分析结果表明:纤维素成功包覆在单壁碳纳米管的表面,包覆层厚度约2～4nm.拉曼光谱分析进一步证明纤维素包覆碳纳米管的驱动力是非共价力.     

离子液体法微晶纤维素/聚乙烯醇共混膜的制备及性能

以离子液体为微晶纤维素(MCC)和聚乙烯醇(PVA)的共溶剂,采用液-固相转变法制备MCC/PVA共混膜。共混膜经红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、接触角测试和拉力试验等表征。FT-IR和SEM分析结果表明,两组分间有很好的相容性,用甲醇做沉淀剂可以制备出孔径均一的纳米共混膜。TGA和力学性能测试结果表明,共混膜具有良好的综合热稳定性、拉伸强度及尺寸稳定性。     

磷酸酯类离子液体对纤维素溶解性能的研究

采用一步法合成了两种磷酸酯类离子液体:1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMIM]DMP)和1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM]DEP),并比较了它们对纤维素的溶解性能。结果表明,两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,而[EMIM]DEP表现出较优的溶解能力,再生得到纤维素膜;随着溶解温度的升高,溶解时间缩短。采用红外光谱(FT-IR)、热重失重(TGA)分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对再生前后的纤维素进行了表征。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶于离子液体中而不发生其它衍生化反应;溶解再生后的纤维素晶型发生变化;经[EMIM]DEP溶解再生后纤维素热稳定性和聚合度下降较小,再生纤维素膜结构致密均一。     

乙基纤维素与离子液体共混膜制备及气体分离性能研究

采用离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(AmimBF_4)对乙基纤维素(EC)进行复合改性,将混合后的铸膜液,在室温下成膜,采用红外光谱、扫描电子显微镜、差压式气体透过仪对共混膜进行测试。研究结果表明,制得的共混膜柔韧性增强,强度高,气体分离性能有很大提高,与纯EC膜相比,二氧化碳(CO_2)的透过系数达到102.6Barrer,提高了2.5倍,分离系数平均值为41,提高了1倍多。     

纤维素离子凝胶的制备及性能

开发高性能的导电凝胶已经成为推动柔性电子设备进一步发展的基石。以天然纤维素为凝胶骨架,以离子液体为导电介质,通过加热溶解-冷却凝胶化过程可以制备高性能的绿色离子液体-纤维素复合凝胶(CGel)。复合凝胶中的纤维素基体呈现三维网络结构,并包含大量的孔洞,可以有效吸附和储存离子液体,实现离子液体在纤维素基体中的均匀分布。纤维素离子复合凝胶具有较高的模量(G′>G″)、优异的透明度(88%)、良好的电学性能(2.2 mS/cm)及柔韧性。进一步通过高温加热-冷却凝胶化过程能够实现纤维素离子凝胶体系的再循环生产过程。纤维素离子凝胶展现了对水分子的高度敏感性,其电导率正比于工作湿度,有望应用于环境湿度及人体皮肤状况的高效监督检测。      

有机溶剂/离子液混合体系对纤维素溶解性能的影响

建立低粘度的离子液体与质子型有机溶剂混合体系,考察纤维素在该体系中的溶解性。结果表明,3种有机溶剂二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)都有助于降低混合体系的粘度,当有机溶剂质量分数为20%时,混合体系粘度下降50%。纤维素在质量分数为20%的二甲基亚砜/1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐混合体系(DMSO/[Emim]Ac)中溶解性最佳,高聚合度(DP 1460)的松木纤维90℃下的溶解度从未添加DMSO时的5.0g/100g提高到7.5g/100g,溶解时间减少;红外光谱证实,DMSO/[Emim]Ac混合体系为纤维素的非衍生化试剂,X衍射表明,松木纤维经过溶解再生后发生了从纤维素Ⅰ型到纤维素Ⅱ型的晶型转变。     

活化细菌纤维素的结构与性能

分别采用乙二胺和NaOH对BC进行活化,以改善BC在离子液体中的溶解性能,通过正交实验优化了其活化工艺,并研究了活化前后BC的红外光谱、结晶结构、结晶度、聚合度和热分解性能,以及在离子液体[BMIM]Cl中的溶解性能。结果表明,乙二胺活化的最佳工艺为浓度14%,温度60℃,时间90min,氢氧化钠活化的最佳工艺为浓度10%,温度40℃,时间480min。活化后BC分子结构中的氢键作用力减弱,结晶结构发生不完全的转变,结晶度和聚合度下降,热稳定性提高,化学试剂的可及度增加,在离子液体中的溶解时间显著缩短。     

光照可逆调控侧链液晶聚合物膜的表面能

对侧链液晶聚合物聚甲基丙烯酸(5-[4-(4-氰基偶氮苯)苯氧基]戊酯)进行溶液铸膜,用473nm线偏振光(LPL)照射使聚合物膜发生光致取向,用锥光成像的方法表征了侧链液晶聚合物的取向。取向前接触角为71.8°,取向后为86.4°;用365nm紫外光照射后,薄膜发生了解取向,解取向后接触角为72.3°。取向使膜表面能由40.1变为30.8mJ/m2,解取向后又恢复到39.8mJ/m2。表明光照能可逆调控侧链液晶聚合物表面能。     

CO2响应性可控释放化合物及应用

CO_2响应性可控释放化合物是近年来发展起来的一类智能型刺激响应性物质,它是指通入和排出CO_2后,其性质能发生可逆变化的新型物质。由于调控过程中仅仅涉及CO_2及惰性气体的通入和释放,反应过程中无副产物和污染物的产生,因此具有很大的应用价值。综述了CO_2响应性可控释放化合物的结构、性质、应用及研究进展,并指出了研究方向和应用前景。     

Pressure influences on CO2 reaction with cyclohexylamine using ionic liquid as reaction medium and catalyst

Inserting carbon dioxide (CO₂) into ammonia molecules to produce urea is a traditional CO₂ utilization method. An ionic liquid (IL), 1-butyl-3-methylimidazolium bromide ([Bmim]Br), was used as reaction medium and [Bmim]Br/KOH as catalyst. This study investigates CO₂ carbonylation of cyclohexylamine and its reaction performance in a number of low- and high-pressure CO₂/IL systems. The reaction yield was greatly increased as pressure ranges changed from 15–50 bar to 80–100 bar; the physiochemical properties of substrates and catalyst were greatly affected by CO₂ in supercritical state. The yield was improved from 69% at 30 bar to 91.6% at 100 bar, much better than a previous study result of 53.5%, but as pressures further increased, a significant decrease was observed. The reaction activation energy was calculated to be 3.942 and 4.354 kcal/mol in mild and supercritical conditions. This process shows a low threshold reaction energy and great potential for industrial applications to store CO₂ in amine molecular structures.     

离子液体的设计合成

离子液体具有非常好的物理、化学性质 ,正引起人们越来越多的重视。作为一种可设计溶剂 ,可以调整离子液体的结构 ,设计出一些有独特功能的任务适应性离子液体。本文就目前发展的一些特殊用途的离子液体合成设计进行了介绍 ,为人们更好的应用与设计提供参考。     

离子液体中氧化锌纳米结构的合成

以离子液体为介质，采用一步化学热分解反应制备出直径为10nm左右，长度达40-110nm的氧化锌纳米棒。利用IR，XRD，TEM以及SAED等测试手段对其进行了表征。实验结果表明：体系中离子液体的加入对产物形貌有着重要的影响。同时讨论了氧化锌纳米结构的生长机理。     

In-vitro and in-vivo study of amorphous spironolactone prepared by adsorption method using supercritical CO2

Objective: The aim of this study was to improve the oral bioavailability of spironolactone (SP).

Method: SP was adsorbed on the fumed silica using supercritical CO₂ (scCO₂) technology and further compressed into tablets. The morphology was observed by scanning electron microscopy (SEM), and the crystalline form was investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and powder X-ray diffraction (PXRD). The dissolution test was performed in water, 0.1?M HCl solution, pH 4.5 acetate buffers and pH 6.8 phosphate buffers using the paddle method. The pharmacokinetics was undertaken in six dogs in a crossover fashion.

Results: SP was successfully prepared into tablets and presented in amorphous state. SP-silica scCO₂ tablets displayed higher dissolution profiles than SP-silica physical mixtures tablets in different media. The AUC_0–t and C_max of SP-silica supercritical CO₂ was 1.61- and 1.52-fold greater than those of SP-silica physical mixtures (p?Conclusion: It is a promising method in improving dissolution and bioavailability by adsorbing SP, a poorly soluble drug, on the fumed silica using rapid expansion of supercritical solutions.     

Enhanced photocurrent and photoluminescence spectra in MoS2 under ionic liquid gating

We report substantial improvements and modulation in the photocurrent （PC） and photoluminescence （PL） spectra of monolayer MoS2 recorded under electrostatic and ionic liquid gating conditions. The photocurrent and photo- luminescence spectra show good agreement with a dominant peak at 1.85 eV. The magnitude of the photoluminescence can be increased 300% by ionic liquid gating due to the passivation of surface states and trapped charges that act as recombination centers. The photocurrent also doubles when passivated by the ionic liquid. Interestingly, a significant shift of the PL peak position is observed under electrostatic （14 meV） and ionic liquid （30 meV） gating, as a result of passivation. The ionic liquid provides significant screening without any externally applied voltage, indicating that these surface recombination centers have net charge. The acute sensitivity of monolayer MoS2 to ionic liquid gating and passivation arises because of its high surface-to-volume ratio, which makes it especially sensitive to trapped charge and surface states. These results reveal that, in order for efficient optoelectronic devices to be made from monolayer MoS2, some passivation strategy must be employed to mitigate the issues associated with surface recombination.