不同于常规无机盐,离子液体(ILs)熔点通常在100 ℃以下。由于空间不匹配的离子存在,导致其熔点**降低,从而了晶体的形成。离子液体毒性小,且具有良好生物相容性、抗菌活性和选择性催化作用。研究人员可以根据需要而改变组成或在其结构上添加一些特定的官能团来设计。因此,它们具有广泛的应用领域,如提取和分离、活性**成分的制备、生物催化、传感器、凝胶和分子探针的合成、电化学、节能、微乳液设计等。
已有研究中,Warner团队开发出一种新型离子液体材料,并将其定义为一组基于有机盐的均匀材料(GUMBOS)。在GUMBOS的合成过程中,根据需要选择传统和非传统的阳离子和阴离子,例如荧光素、罗丹明、乙二胺等。来自印度理工学院化学系的Mintu Halder等人提出采用简单的离子交换法,将丁酸芘与季铵盐离子液体(IL)混合,合成了一种新型的由离子液体组成的GUMBOS纳米材料(图1)。作者通过一系列测试,证明了该纳米粒子内部芳香族荧光团的纳米结晶性和分子水平堆积,以及纳米晶体中的荧光团在激发时表现出较高的自缔合倾向,并表现出一种新的激发态缔合诱导发射(ESAIE)。
起初,作者通过采用简单的离子交换法,将三己基十四烷基氯化磷与丁酸芘以1:1摩尔掺入,合成了丁酸芘离子液体(PBIL),再采用再沉淀法制备了含芘丁酸纳米颗粒的纳米-GUMBOS(nPBIL)。合成的纳米粒子具有紫外可见、荧光、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)和动态光散射(DLS)等特性,接着作者对纳米晶体进行了表征(图2)。由于离子液体主链中存在长疏水侧链,这些侧链有在水介质中形成纳米聚集体的倾向。所形成的纳米结构经过了不同的光谱和显微研究。HR-TEM图像显示,纳米聚集体在本质上接近球形,平均尺寸为565 nm。图2B所示的晶格条纹平面间距为2.01 A,与芘晶体的平面相对应。这些结果表明,纳米粒子中存在芘单元的纳米晶排列。EDX光谱分析了元素的百分比,从而证明了样品的纯度。
接着作者对nPBIL进行了吸收光谱的测定以及荧光发射光谱的测定(图3),测定结果表明:与水中的游离芘丁酸盐相比,PBIL纳米粒子具有结构的吸收带,吸收带的加宽和红移表明了水中的悬浮纳米粒子中芘基团在基态下发生了聚集。这些纳米粒子表现出结构单一的发射,具有无结构的宽的类似激子的发射,具有很高的量子产率,即使在很低浓度的nPBIL中也会出现**的激子带,所有这些结果都表明了芳香基团在纳米颗粒内部的纳米结晶性。通过DSC发现该纳米粒子nPBIL具有一定的离子晶体相,在室温下是稳定的。
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.9b09797
原文作者:
Prabal Pramanik, Sudhir Kumar Das and Mintu Halder
DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b09797
以上资料来自互联网,如有侵权,请联系我们进行删除
仅用于科研