| 室温离子液体在无机纳米材料制备中的应用 |
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利用热分解的方法也是制备纳米粒子的有效途径。如常压下在[Bmim]PF6 离子液体中加热分解有机铂的化合物就可以制得铂纳米粒子[22]，其粒径大小一般在2～3nm，且此法得到的铂纳米粒子有着良好的催化能力，催化效果要强于普通的PtO2，而且可以重复利用。
Li等[15]应用微波辅助离子液体法提出了一种制备大尺寸金纳米片的新方法，在没有使用任何模板剂的情况下，将HAuCl4?3H20与[Bmim]BF4混合，在2．45GHz、126W微波辐射10min，成功合成尺寸大于30μm、厚度约为50nm的单晶金纳米片。如果改用离子液体[Bmim]PF6，利用微波加热同样可以生成大尺度的金纳米片，然而，在相同实验条件下，微波加热HAuCl4?3H2O的乙二醇溶液只能得到金的纳米颗粒，没有金纳米片生成。由此推断，大尺度金纳米片的形成与咪唑基离子液体通过氧键形成的二维多聚结构密切相关。因此，在微波辐射下离子液体不仅作为微波吸收介质快速到达反应温度，而且起到了模板作用，诱导金纳米片形成片状结构。此外，Ren等[23]报道了在含羟基的离子液体[C3OHmim]BF4中，在不加入任何助剂的情况下合成了八面体形的金纳米结构。
此外，还可以在离子液体中一步直接合成纳米粒子，例如CoPt合金纳米线[24]就是由醋酸铂、醋酸钴和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在[Bmim][(CF3SO3)N]([Bmim][Tf2N])离子液体中直接生成的。
三、金属纳米氧化物
将室温离子液体与微波反应条件结合，可以制备出具有特殊形貌的金属氧化物，如不同形貌的ZnO、CuO、Co2O3、SnO2、TiO2等。在反应过程中，通过对反应条件和离子液体阳离子和阴离子结构的调控，可能导致反应体系不同的微波吸收速率，从而引起氧化物形貌的变化。Zhu等[25]在室温离子液体[Bmim]BF4中微波加热合成出花状和针状ZnO结构；曹洁明等[26-28]则报道了在离子液体[C20Hmim]C1中合成出由平均厚度为50 nm，长度为几百纳米的纳米片从中心放射成长而成的花状ZnO聚集体，研究表明，离子液体阳离子和阴离子的不同，导致了对微波吸热速率的不同，从而引起了ZnO的形貌变化，另外，通过延长加热时间，发现片状的聚集体有向棒状聚集体发展的趋势。
利用微波辅助离子液体法也得到了不同形貌的CuO微／纳米结构，如CuO纳米片、纳米晶须[29]、纳米叶[30]、纳米花和纳米棒[31-32]等。在反应过程中，离子液体除作为优异的微波吸收剂而大大缩短反应时间外，还起到了表面活性剂或包覆剂的作用，在晶体形貌形成过程中,通过在特定晶面的选择吸附，对晶体形貌的形成产生了一定的指导作用，而且离子液体在晶体表面的包覆也阻止了晶粒的进一步长大，从而得到CuO的纳米晶体。
Kimizuka 等[33]将室温离子液体[Bmim][PF6]加入到Ti(OBu)4的甲苯溶液中,通过界面溶胶-凝胶法得到直径为3-20μm ，壁厚为1μm的锐钛矿TiO2中空微球，并采用不同羧酸和金属纳米粒子对TiO2中空微球内、外表面进行改性，使其具有特殊的功能，可用于光催化等领域。TiO2凝胶微球是用一步法合成的，没有使用表面活性剂，且可以稳定地悬浮在溶液中而不发生团聚。他们认为，室温离子液体为界面溶胶-凝胶反应合成无机中空微球提供了一种简单有效的途径,微球的尺寸可以通过物理条件(如搅拌速率、温度等)控制,在合成中室温离子液体不仅是一种溶剂同时也是合成无机中空微球的稳定剂,得到的TiO2 微球在煅烧后构仍保持稳定。这种方法可以广泛地用于制备其它的活性金属的氧化物,如Zr、Hf、Nb 的氧化物中空微球。
四、纳米介孔材料
离子液体一般含有咪唑环、吡啶环头基和一个相对较长的烷基链，这种结构决定了它具有一定的双亲性，可以作为模板来合成介孔材料[35-40]。
B.Smarsly等[34]以室温离子液体[C16mim][C1]作为模板，通过改变室温离子液体／二氧化硅重量比，得到了不同壁厚的介孔二氧化硅块状材料。研究表明：体系中模板(即离子液体)体积分数的改变仅仅导致二氧化硅壁厚度的改变，而介孔的尺寸不会改变。同期，Tewyn等[35]采用改变离子液体的种类而非含量，即分别以[C14 mim][Br]、[C16 mim][Br]、[C18mim][Br]、[C20mim][C1]等不同的离子液体作为模板，合成了具有球状、椭圆状、棒状和管状等形貌的不同孔径结构的二氧化硅纳米粒子。通过改变离子液体模板，孔的形貌从具有MCM-4 上一页 [1] [2] [3] [4] 下一页 |
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