离子液体与液晶的结合详解.ppt

* 课题综述 研究思路 过程及数据 成果及结论 研究创新 应用价值 * * * 薛薇薇 时间：2016.10.29 离子液体与液晶的结合 ——文献总结 离子液体与液晶 研究现状 研究创新点 发展趋势 离子液体与液晶 离子液体：离子液体是指在室温或邻近室温下，完全由阴阳离子组成的有机液体化合物，又称为有机离子液体、室温熔融盐等。 基本介绍 优点:1、蒸汽压低、不易挥发、无色无嗅、 2、无可燃性、热稳定性和化学稳定性好， 3、结构可调性大、电导性好以 4、电化学窗口宽等 缺点:1、很容易吸收空气中的水分，吸水后有些离子液体会与水发生反应那些不 发生反应的离子液体其性能（如电化学窗口宽，热稳定性）也会因吸水而大大降低。因此只能在惰性气体环境下进行实验，同时也大大降低了其实际应用能力 2、价格较高 中心思想 溶质液晶 由一定浓度的表面活性剂与溶剂形成的二元或多元体系。 离子液体 离子液晶是液晶化合物中的一种，由阴离子和阳离子两部分组成，离子液晶的特性是离子导电性，离子间的相互作用有利于层状液晶相（Sm）的形成。 基本介绍 离子液晶综合了液晶和离子液体的性质。离子液晶能呈多样性的液晶相态，如层列相（Sm）、向列相(N)、柱相(Col）甚至三维立方相（Cub)。离子液晶作为离子导电材料、有机反应媒介及功能性纳米材料已得到广泛的应用。 咪唑类离子液晶是当前液晶研究的一个重要分支。通过分子设计，将咪唑盐基团与各种功能性的液晶基元相结合，就可能获得具有特殊性能的离子液晶材料。 基本介绍 咪唑类离子液晶结合了液晶的自组装有序性和咪唑离子的高离子导电性，可作为取向性离子导电材料，例如可作为取向性离子导电材料，提高光敏太阳能电池光电能量转换效率。同时，由于此类液晶化合物多具有高度有序的近晶层列相，所以，也可以作为制备贵金属纳米材料的稳定剂和制备模板，在新型纳米材料的合成方面具有一定的价值。 咪唑离子液晶 木材化学成分分离及热分解特性测试 咪唑类离子液晶多为近晶相， 主要包括:(1)咪哩作为液晶基元的离子液晶。咪唑在此类液晶分子中通常单独作为液晶基元，或者咪唑与其他分子一起作为液晶基元，再引入柔性链构成离子液晶，对液晶相起主要作用，含有咪唑的液晶基元对液晶相起决定性作用。 （2）咪唑不用作液晶基元的离子液晶。咪唑在此类液晶分子中通常不作为液晶基元，而是连在主液晶基元的尾部，对液晶相通常起稳定作用。 偶氮苯液晶 木材化学成分分离及热分解特性测试 偶氮苯的衍生物可以形成晶态或液晶态，在这两个状态下偶氮苯都有明确的结构存在形式。棒状的反式构态偶氮苯基团具有较大轴径比(L/D大于4)，可以作为介晶基元。而顺式构态偶氮苯基团为拐状，其轴径较小，不能作为介晶基元。因此反式构态偶氮苯基团可形成液晶相，而顺式构态偶氮苯基团不能形成液晶相。偶氮苯基团的光致异构化过程可以使偶氮聚合物在液晶态与非液晶态的转变。 目前对偶氮液晶聚合物进行的研究主要集中在:偶氮非线性光学，偶氮苯基团的光致双折射，偶氮液晶的光致相转变，偶氮苯基团的光致取向，手性偶氮液晶聚合物的光致螺旋结构变化等。 研究现状 以Ullmann偶合反应为关键步骤合成了带端氧基链的苯基咪唑苯酯系列离子化合物，采用偏光显微镜(POM)，差示扫描量热仪(DSC)及X一射线衍射等手段研究了其液晶行为。首次系统研究了烷基链长度和数目对液晶性质的影响， 结论：一般来说,随着烷基链的增长,咪唑类离子液晶的熔点有下降的趋势,当烷基链碳数达8个时,熔点降低到最低值。随着烷基链的碳数再增加,熔点又呈现上升的趋势。碳链增长,碳链间的范德华力也随之增强,当烷基链碳数达到12个时,烷基链间范德华力的作用推动了疏水性烷基链部分与分子中带电荷部分间的微观相分离,这就导致了层列液晶相(Sm)的形成。 Bowlas等人首次报道了带1-烷基-3-甲基咪唑盐离子液体的液晶行为。他们研究了带氯离子,四氯钴离子,四氯镍离子的液晶性质。烷基链碳数少于12个碳的这类咪唑盐没有液晶性质。烷基链碳数为12,14,16及18的这类咪唑盐能呈现热稳定性好的层列A相(SmA)。这些离子液晶如作为反应介质,其有序的性质将对化学反应起到很好的催化作用 1、烷基链长度和数目对液晶性质的影响 Zhou等设计合成了三种单体:4一烯丙氧基苯甲酸胆昌醇醋CMl ), 2-氟一烯丙氧基苯 甲酸胆幽醇醋(峡)、丙烯酸