高表面活性碳氟离子液体的界面自组装、溶液聚集行为及性质研究

High surface-active fluorocarbon ionic liquids combine the characters of surfactant with ionic liquids, and develop both of the two fields. This kinds of surfactants can self-assemble into various aggregations both on solid surface and in solution, and construct organized molecular assembilies with outstanding properties and functions. i) to synthesize quaternary alkylammonium salt ionic liquids with different fluorocarbon chain length, character the chemical constitution, and determine basal physicochemical properties; ii) to study the self-assembly on solid surface of high surface-active fluorocarbon ionic liquids, explore their properties and functions, and synthesize a new class of surface modification materials; iii) to study the aggregation behavior of high surface-active fluorocarbon ionic liquids in other ionic liquid solution, explore the microstructure of the aggregations, discuss the systems' rheological properties, and reveal the aggregation rules, explore the driving force and influence factor of aggregation behavior. Study on the interface self-assembly, solution aggregation behavior and properties of high surface-active fluorocarbon ionic liquids can deepen the understanding of such a distinctive kind of surfactant, and develop the the radius of knowledge of organized amphiphilic molecular assembilies.

高表面活性碳氟离子液体将表面活性剂和离子液体的性质有机结合起来，同时也扩展了二者的领域。这类表面活性剂完全能够实现在固体表面和体相溶液中的自组装，构筑具有一定性质和功能的有序分子组合体。本项目的主要研究内容包括：1）合成不同链长的含有碳氟链的烷基铵类离子液体，表征和确定其化学结构，并测定其基本物理化学性质；2）研究碳氟表面活性离子液体在固体表面的自组装，获得自组装的表面新颖修饰材料，探索其性质和功能；3）研究碳氟表面活性离子液体在其它离子液体中的聚集行为，探明所形成聚集体的微观结构，探讨体系的流变学性质，揭示高表面活性碳氟离子液体化合物在离子液体中聚集规律，确认聚集体形成的驱动力和影响因素。 碳氟表面活性离子液体的界面自组装、溶液聚集行为和性质研究可以丰富和加深人们对表面活性离子液体这一类独特的表面活性剂的理解和认识，扩展了两亲分子有序组合体的知识范围。

碳氟表面活性离子液体是一类独特的具有极高表面活性的含有碳氟链的离子液体，它将表面活性剂和离子液体的性质有机结合起来，同时也扩展了二者的领域。这类表面活性剂完全能够实现在固体表面和体相溶液中的自组装，构筑具有一定性质和功能的有序分子组合体。本项目的主要研究内容包括：1）合成不同链长的含有碳氟链的烷基铵类离子液体，并表征和确定其化学结构，测定其基本物理化学性质；2）研究碳氟表面活性离子液体在固体表面的自组装，探索其性质和功能，合成一种新的表面修饰材料；3）研究碳氟表面活性离子液体在其它离子液体中的聚集行为，探明所形成聚集体的微观结构，探讨体系的流变学性质，从而揭示其聚集规律，探索聚集体形成的驱动力和影响因素。碳氟表面活性离子液体的表面自组装、溶液聚集行为和性质研究可以丰富和加深人们对表面活性离子液体这一类独特的表面活性剂的理解和认识，扩展了两亲分子有序组合体的知识范围。.通过本项目的实施，项目组研究了这一类独特的表面活性剂在溶液中的聚集行为，还合成了一系列醚基功能化（Cm−O−Cn−）的离子液体，并进行了详细的物理化学性质表征。结合实验数据和动力学模拟，我们对离子液体中的“空隙”体积进行了比较研究和分析；此外，离子液体的性质变化，如粘度、电导率、密度、表面张力和折光率等，都与静电作用力引起的空隙体积的变化息息相关。本课题组还与合作者运用盐析原理成功实现了亲水性离子液体的清洁制备。通过测定辛基β-D-吡喃葡萄糖苷与阴离子型表面活性剂癸酸钠及非离子表面活性剂有机硅氧烷 T-5. 5-0 混合溶液的表面张力，并计算复配体系的相互作用参数，探讨了相互作用机理，得到了一系列复配规律，从而为烷基糖苷表面活性剂的复配应用提供了有价值的基础数据和应用依据。此外，项目负责人及课题组其他成员利用本项目研究经费还拓展了三个研究方向，功能性离子液体的合成，紫外可见光响应小分子表面活性剂的合成及形成泡沫稳定性的研究，新型吸附材料的研究等。