离子液体(Ionic liquids,ILs)是在室温或近室温下呈液态的有机盐,它由有机阳离子和无机或有机阴离子组成。离子液体以其高的热稳定性、良好的导电性、宽的电化学窗口、宽的液态温度区间、可以忽略的蒸汽压和特殊的溶解性能等优点成为传统有机溶剂的理想替代品。离子液体符合绿色化学发展的要求,有关离子液体的研究是近年来世界各国研究者共同关注的课题。本论文主要研究咪唑类离子液体表面活性剂的物理化学性质、形成微乳液的相行为和微乳液的增溶性能等。论文包括四章,第一章为绪论;第二章为离子液体表面活性剂的制备和吸附性能;第三章为离子液体表面活性剂微乳液相行为和增溶性能;第四章为阴、阳离子表面活性剂复配体系微乳液相行为和增溶性能。一、绪论本章介绍了离子液体的定义、发展简史、种类、合成和性质。介绍了离子液体在有机合成、电化学、分离萃取、生物催化和纳米材料制备等方面的应用。重点综述了咪唑类离子液体中形成有序分子组合体包括液晶、胶束、囊泡和微乳液的研究进展。咪唑类离子液体可以作为溶剂、助溶剂和表面活性剂形成液晶;离子液体可以分别取代微乳液体系中的极性组分、非极性组分或表面活性剂,形成油包离子液体(ILs/O)、离子液体包油(O/ILs)和双连续的新型微乳液体系。二、离子液体表面活性剂的制备和吸附性能本章采用一步法合成了三种离子液体表面活性剂C12mimBr、C14mimBr和C16mimBr,并对它们进行了进一步的提纯,分别测定了其红外光谱和熔点;研究了三种离子液体表面活性剂水溶液的表面吸附性能。测定了20°C下三种离子液体表面活性剂的临界胶束浓度、计算了其饱和吸附量和分子的最小截面积。表面张力曲线表明上述三种表面活性剂的纯度符合实验要求。三、离子液体表面活性剂中相微乳液相行为和增溶性能本章利用ε-β“鱼状”相图法研究了离子液体表面活性剂CnmimBr (n=12,14,16)/脂肪醇/烷烃/盐水四元微乳液体系的相行为和增溶性能,得出如下结论:(1)随离子液体表面活性剂CnmimBr (n=12,14,16)碳链长度增加,形成单相微乳液效能的大小顺序为:C16mimBr>C14mimBr>C12mimBr。即碳链越长,形成单相微乳液的效能越大,增溶性能越强。(2)烷烃(油相)碳链长度的减小,有利于微乳液的形成,微乳液体系增溶性能的油类大小顺序为:正己烷>正庚烷>正辛烷>正癸烷。(3)助表面活性剂—醇的碳链越长,形成的微乳液体系的增溶性能越大。(4)改变温度对CnmimBr形成微乳液的相行为和增溶性能基本没有影响。(5)增加无机盐的浓度能明显提高微乳液体系的增溶性能。随着水溶液中NaCl质量分数的增加,体系易于形成微乳液,增溶性能增强。(6) CnmimBr微乳液体系ε-β“鱼状”相图和增溶性能主要受反离子—阴离子的影响,阴离子(Cl-)的浓度不变,改变阳离子的种类和电荷时,对ε-β“鱼状”相图的相行为和微乳液的增溶性能基本无影响;固定盐的浓度,改变同价态阴离子的种类,则随着阴离子水化半径的减小,微乳液的增溶性能增强。四、阴、阳离子表面活性剂复配微乳液体系的相行为和增溶性能本章用ε-β“鱼状”相图法研究了阴、阳离子表面活性剂复配(AS/C12mimBr和SDS/C12mimBr)微乳液体系的相行为和增溶性能,得出如下结论:(1)阴、阳离子表面活性剂以不等摩尔比复配,避免了由于强烈的静电作用引起的沉淀,产生显著的协同作用,复配体系的增溶性能比单一表面活性剂体系得到了显著的提高。(2)不等摩尔比复配的阴、阳离子表面活性剂体系的微乳液液滴所带电荷由含量高的表面活性剂决定。盐浓度越高,水溶液中反离子浓度越高,反离子的水化半径越小,压缩微乳液滴双电层的性能越大,复配微乳液体系的增溶性能越强。