离子液体微乳液的研究探讨

张在珍

(青岛科技大学,山东 青岛 266042)

1 引言

离子液也称为室温离子液体，一般有阴离子和阳离子构成，离子液体具有酸性及超强酸性质，从而不仅可以做溶剂使用也可以当催化剂使用，另外离子液体具有不易燃，易分离，无污染，易回收等优点，可以代替污染性较大的传统挥发性溶剂，是一种绿色溶剂，替代传统的有机溶剂是绿色发展和可持续发展的基本要求，应用也越来越广泛。目前，离子液体的研究主要集中在：提高液体的稳定性；寻找低成本的离子液体，出去离子液体中高沸点的有机物组分；研发既能作为溶剂也能最为催化剂的新体系[1]。但在离子液体与其他溶剂的相容性上研究较浅，从而限制了离子液体的应用。

微乳液是由水、油、表面活性剂等组分形成的透明或半透明的稳定体系，这样的体系具有高热力学稳定性，质点均匀等特点，可以应用到医药，催化生化、半导体等领域中。近两年来，大量研究表明，将离子液体作为油相或者水相，加上表面活性剂和助表面活性剂也可以形成稳定的透明的体系。由于离子液体具有可设计性和性质可调节性，形成的新的离子液微乳液也具有了可设计性和性质可调节性，从而扩大了离子液体和微乳液的应用范围[2]。

目前，离子液体微乳液主要有离子液体(IL) /油 (W)/表面活性剂(S)微乳液、离子液体(IL) /水(O) /表面活性剂(S)微乳液、离子液体(IL) /离子液体 (IL)/表面活性剂(S)微乳液。

2 离子液体微乳液

离子液体也称为低温熔融盐，由阳离子和阴离子构成，通常是熔点低于100℃的有机盐。由于离子液体全部是离子组成，具备了很多良好的性质，如熔点低，溶解性好，不易燃易爆，环保等。离子液体微乳液具备了两者的优点，应用领域也拓宽啦。

2.1 离子液体 /油 /表面活性剂微乳液

离子液体作为水相，和油相及表面活性剂形成了离子液体 /油 /表面活性剂微乳液微乳液，是目前应用最多的一种离子液体微乳液。研究最早的是BmimBF4/TX-100/环己烷三元体系，通过三相图研究合适的比例，研究出多种微乳液类型。郑利强课[3]题组研究了BmimBF4/TX-100/甲苯三元体系，通过循环安法与电导率法划分离子液体微乳液的类型，Atkin等[4]报道了聚醚类非离子表面活性，与烷烃形成的微乳液，大量研究证实聚醚类非离子表面活性剂的亲水基和亲油基以及烷烃的链长对微乳液的影响和含水的离子液体微乳液相似。但离子型表面活性剂参与的离子液体微乳液的研究相对较少。

大量的研究表明在以离子液体为极性相的微乳液中添加少量水，可能对微乳液的形成及结构产生影响。传统的水相微乳液受温度的影响较大，甚至会发生结构转变，甚至可能出现相分离。

Gao 等[5]在环己烷/ BmimBF4//TX-100 微乳液体系中添加少量水，微乳液中水分子捕获水、结合水、自由水三种存在状态。郑利强课题组发现加入水以捕获水的形式存在，增大了BmimBF4/在TX-100/苯中的增容量，同时还研究了BmimBF6//Tween-20/水体系，用紫外关铺法测定发现水含量的怎家增大了微乳液区域的微极性。

2.2 离子液体 /水 /表面活性剂微乳液

离子液体作为油相，和水相及表面活性剂形成了离子液体/水/表面活性剂微乳液，这类离子液体微乳液用离子液体替代了传统的有机溶剂，具有无毒，无污染的特点。Gao[16]等测定了水/TX-100/mimBF4三元微乳液体系的结构，并将微乳液划分为离子液体/水、双连续、水、离子液体三种类型，Sarkar[7]等利用紫外-可见光谱和荧光光谱研究了水/TX-100/mimBF4三元体系中水和离子液体的关系及影响。韩布兴研究了用乙二醇代替水，同样可以得到比较稳定了离子液体微乳液。 与传统的水相微乳液相比，温度对离子液体微乳液的影响较小，在一定温度范围内微乳液微结构可以保持不变[7]。

2.3 其他类型离子液体微乳液

与前两类微乳液体系比，其他类型的离子液微乳液研究的

相对较少。韩布兴课题组最先报道了新 型 微 乳 液 体 系BmimPF6/AOT /PAF[8]。 在表面活性剂的作用下， BmimPF6能够均匀的分散在离子液 体PAF 中 ，形成离子液体/离子液体微乳液体系。这种新型的微乳液是由不易挥发的组分构成，研究者认为有可能用着化学反应和材料制备领域上[9]。

3 离子液体微乳液的应用和前景

目前很多研究者对离子液体微乳液合成纳米材料引起了兴趣，郑利强课题组将离子液体微乳液为模板成功合成了介孔二氧化硅纳米材料，并研究了二氧化硅的结构，后来在BmimPF6/ TX-100/水体系中利用离子液体微乳液合成ZrO2纳米材料。周等用不同的离子液体微乳液合成聚苯胺-Ag纳米复合材料[10]。离子液体微乳液体系还可以应用到生物催化反应中，酶提供了一个很好的催化环境。

离子液体微乳液的这些性能，造就了一个新兴的应用领域。离子液体微乳液的研究相对于离子液体起步较晚[11]，现在离子液体微乳液应用在纳米材料，生物催化等领域，也突出体现了离子液体的良好特性。但目前研究还是在起步阶段，还需要进一步的研究，主要研究一下几点：

(1) 继续研究离子液微乳液体系的本质和特性，建立强大的理论体系。

(2) 解决离子液体微乳液成本高这一难题，离子液体的应用受成本的限制很大，寻找一种低成本的离子液体微乳液是很多研究者的研究目标。

(3) 研发功能性离子液体微乳液，利用离子液体的低挥发性、高沸点等特性，制备特殊功能的材料。

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