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Ariel1983银虫 (小有名气)
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离子液体 功能化应用-修饰碳纳米管（转）
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近年来许多研究人员把离子液体引入了制备和修饰纳米材料方面的工作。其中制备纳米材料的工作多集中于在离子液体中制备出相关纳米材料。 自从1991年Iijima发现碳纳米管的存在之后，碳纳米管逐渐成为纳米科技的焦点，是物理、化学和材料科学等学科中最前沿的研究领域之一。由于特有的内在结构，碳纳米管具有奇特的电学性能、优异的机械性能, 有望用作为分子导线、纳米电子器件、纳米半导体材料、催化剂载体、分子吸收剂和近场发射材料等。科学家们预测碳纳米管将成为21世纪最有前途的一维纳米材料。 由于碳纳米管本身相对的完美结构和巨大的分子量，导致其加工难度增加。其中很重要的一方面就是许多溶剂中表现出的难溶性。因此利用化学修饰增加碳纳米管与其他物质的相容性得到功能化纳米碳管的相关工作引起了广泛的关注。 室温离子液体具有优异的物理和化学特性，如高温稳定性，优良的导电性，低挥发性，不可燃性，低熔点，很宽的液相范围，与其他有机溶剂良好的互溶性。由于其分子结构具有可设计性，如果将功能化的离子液体键合到碳纳米管的表面，对碳纳米管表面结构进行人为设计和控制将会变得更容易，这意味着碳纳米管的功能将得到极大丰富。 日本学者Fukushima等将高纯度的单壁碳纳米管和咪唑盐离子液体混合研磨后得到一种凝胶，这种凝胶可能用于电子器件、涂敷材料和抗静电材料等方面。他们认为由于碳纳米管和咪唑盐离子液体之间较强的π-键作用，碳纳米管中的深度交联的3-D网状结构在一定程度上被散开。由于离子液体的非挥发性，得到的这种凝胶的热稳定性很高。如果降低温度，会形成长程有序离子液体，并得到一种晶体材料。作者认为该发现是碳纳米管基材料合成研究的一个里程碑。 Molecular ordering of organic molten salts triggered by single-walled carbon nanotubes. Sciences, 2003, 300: 2072~2074. Fully Plastic Actuator through Layer-by-Layer Casting with Ionic-Liquid-Based Bucky Gel. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2410~2413 之后，碳纳米管和其他碳材料与离子液体复合材料的研究逐渐增多。中国科学院长春应用化学所董绍俊等采用交流阻抗和循环伏安技术研究了纳米碳管/离子液体和碳微粒/离子液体复合材料的导电特性。纳米碳管/[BMIm]PF6离子液体体系表现出了由粒子和电子共同参与的导电特性；而碳微粒/[BMIm]PF6离子液体体系的导电特性仅与电子有关。用离子液体涂覆并且酶修饰的金电极和铂碳电极，可以实现电极和蛋白质之间有效的电子传递。这是一种离子液体/碳复合材料修饰的电极，可以催化氧气和过氧化氢的还原。 Electrochemical and Bioelectrochemistry Properties of Room-Temperature Ionic Liquids and Carbon Composite Materials. Anal. Chem., 2004, 76: 4960~4967. 韩国的Lee Sang-gi等利用含有氨基的咪唑盐和酰氯化的碳纳米管的反应将咪唑环键合到多壁碳纳米管上，然后利用卤代烃与咪唑盐的反应，得到功能化的碳纳米管。他们利用键合到纳米碳管上的阴离子的交换来控制功能化碳纳米管在水相和氯仿中的溶解度。 Covalent Modification of Multiwalled Carbon Nanotubes with Imidazolium-Based Ionic Liquids: Effect of Anions on Solubility. Chem. Mater. 2006, 18, 1546-1551 中国科学院兰州化物所刘维民等利用含有羟基官能团的离子液体与酰氯化的多壁碳纳米管反应得到离子液体修饰的碳纳米管。利用阴离子交换来控制碳纳米管在水相和二氯甲烷有机相中的溶解度。同时发现了在水相和有机相中的溶解度是一个可逆的过程，这个过程可以通过控制阴离子来实现。 The Electrolyte Switchable Solubility of Multi-Walled Carbon Nanotube/Ionic Liquid (Mwcnt/Il) Hybrids. Chem. Commun., 2006, 2356–2358 [search]碳纳米管[/search] |
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