醇/烷烃/水/离子液体/盐三元部分互溶体系单相区微观结构研究

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众所周知,多组分液-液混合体系中存在相行为,其微观结构会随体系的组成、组分性质、温度、压力的变化发生改变。然而当部分互溶的液-液混合体系处在相界面附近时,关于其溶液内部微观结构的研究却很少。为了探究部分互溶的液-液混合体系在相界面附近的纳米微区结构,本文分别选取了烷烃/甲醇/水,离子液体/离子液体/水和离子液体/乙醇/无机盐三类部分互溶混合体系作为研究对象,研究了八组三元部分互溶体系:正己烷/甲醇/水、环己烷/甲醇/水、正庚烷/甲醇/水、正辛烷/甲醇/水、1-庚基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体(HmimPF6)/水(H2O)/1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体(HmimBF4)、HmimPF6/H2O/1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体(EmimBF4)、HmimPF6/1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸离子液体(BmimBF4)/H2O、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体(BmimPF6)/无水乙醇(C2H5OH)/无水氯化铜(CuCl2)在25℃时的相行为。通过动态光散射(DLS)、电导率和荧光等测试,发现部分互溶的体系的单相区中存在纳米微区,其尺寸随组分含量的变化而改变,且在溶液组分接近相分离点时变化显著。离子液体是一种结构可设计的新型绿色溶剂,与其他溶剂构成的混合溶液中存在复杂的相互作用,可在孔材料制备中作为模板剂,这一发现为多孔材料的制备提供了新思路。本文以HmimPF6/BmimBF4/H2O混合溶液作溶剂兼模板剂,在25℃常压条件下合成了多孔二氧化钛(TiO2),并通过改变溶液中水的含量实现了对材料孔性质的简单调控。研究表明,合成的多孔TiO2对亚甲基蓝具有较好的的降解效果,并且可以重复利用。
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