学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

聚醚离子液体的合成研究

作　者: 岑非非
导　师: 王建平；张玉清；徐晨
学　校: 河南科技大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 离子液体高分子离子液体聚合物电解质端羟基聚环氧氯丙烷聚氨酯电导率
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 117次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

离子液体是由离子组成的在低温下呈液态的盐,具有较宽的电化学窗口、较高的离子电导率、低的蒸汽压、热性能稳定、对环境友好等优良特性。但离子液体用作电解质的缺点是容易流动,使用起来没有固体电解质方便,而聚合物自身所具有的机械性质,且易于制成各种形状,因此研究者设想将离子液体引入到聚合物中合成聚合物电解质作为导电材料。这种电解质具有离子液体和聚合物的优点,使电池的安全性和稳定性得到进一步提高,在锂离子电池、电容器等器件中有良好的应用前景。本论文是将聚醚主链的络合性、柔韧性与离子液体的导电性结合起来,将离子液体引入到聚醚高分子中合成出侧链具有离子液体性质的季铵阳离子的聚醚大分子电解质,并对侧链长度对电化学特性的影响进行了研究。这类聚醚型离子液体,由于主链上含有醚键,侧链上又有带离子液体结构的基团,因此,该聚合物既有聚醚的性质,又具有离子液体的性质,从而既能提高电导率和离子传输效率又能提高机械性质。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:1.用N-甲基咪唑和4种单氯代多缩乙二醇为原料合成了4种长链咪唑型离子液体,考察了离子液体的溶解性,电导率等。并通过红外等表征合成的产物。2.将合成的4种离子液体分别接枝聚环氧氯丙烷(M=2500)和端羟基聚环氧氯丙烷(M=1000)上,得到了8种接枝产物;考察了温度,反应物的摩尔比对接枝率的影响。通过红外、核磁等对这8种产物进行了表征,并考察了聚醚离子液体的溶解性和电导率。3.用N-4,6-二甲基嘧啶基咪唑和4种不同链长的氯代多缩乙二醇为原料合成出了4种长链嘧啶基咪唑型离子液体;将其接枝于端羟基聚环氧氯丙烷(M=1000)上,得到了4种接枝产物。通过红外、核磁等对这4种产物进行了表征,并考察了聚醚离子液体的溶解性和电导率。4.将8种端羟基类聚环氧氯丙烷(M=1000)的接枝产物和二苯甲烷二异氰酸酯反应,共合成了8种侧链型聚醚聚氨酯离子液体电解质。通过红外、核磁等对产物进行表征,并考察了其性质。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
第1章绪论  8-19
  1.1 课题研究背景及研究意义  8
  1.2 离子液体  8-12
    1.2.1 离子液体的定义和发展  8-9
    1.2.2 离子液体的性能  9
    1.2.3 离子液体的类型  9-11
    1.2.4 离子液体的应用  11-12
  1.3 离子液体聚合物电解质  12-17
    1.3.1 含离子液体的聚合物电解质  12-13
    1.3.2 聚合物分子上引入离子液体结构的聚合物电解质  13-15
    1.3.3 离子液体聚合物电解质在锂离子电池中的应用  15-17
  1.4 本论文的目的和任务  17
    1.4.1 研究目的  17
    1.4.2 研究内容  17
  1.5 本论文的创新点  17-19
第2章聚醚离子液体的合成  19-48
  2.1 引言  19-20
  2.2 合成路线  20-22
  2.3 实验部分  22-27
    2.3.1 实验原料与试剂  22-23
    2.3.2 化合物（1）的合成  23
    2.3.3 化合物（2）的合成  23
    2.3.4 化合物（3）的合成  23-24
    2.3.5 化合物（4）的合成  24
    2.3.6 化合物（5）的合成  24
    2.3.7 化合物（6），（7），（8）的合成  24
    2.3.8 化合物（9）的合成  24-25
    2.3.9 化合物（10）的合成  25
    2.3.10 化合物（11）的合成  25
    2.3.11 化合物（12）的合成  25
    2.3.12 化合物（13）的合成  25
    2.3.13 化合物（14）的合成  25-26
    2.3.14 化合物（15）的合成  26
    2.3.15 化合物（16）的合成  26
    2.3.16 化合物（17）的合成  26
    2.3.17 化合物（18）的合成  26
    2.3.18 化合物（19），(20)，(21)的合成  26-27
  2.4 结果与讨论  27-47
    2.4.1 对化合物（1），（2），（3），（4）的溶解性讨论  27
    2.4.2 对化合物（9），（10），（11），（12）的溶解性讨论  27-28
    2.4.3 温度和时间对化合物（5）,（6）,（7）,（8）接枝率的影响  28-29
    2.4.4 原料摩尔比对接枝率的影响  29-30
    2.4.5 化合物（1），（2），（3），（4）的红外表征  30-31
    2.4.6 化合物（5），（6），（7），（8）的红外表征  31
    2.4.7 化合物（9），（10），（11），（12）的红外表征  31-32
    2.4.8 化合物（11），（12）的核磁图  32-34
    2.4.9 化合物（13），（14）的核磁和晶体学数据  34-42
    2.4.10 化合物（15），（16）的红外表征  42
    2.4.11 化合物（18），（19），（20），（21）的红外表征  42-43
    2.4.12 化合物（20），（21）的核磁表征  43-44
    2.4.13 电导率的测定  44-47
  2.5 小结  47-48
第3章聚醚聚氨酯离子液体电解质的合成  48-59
  3.1 引言  48
  3.2 合成路线  48-51
  3.3 实验部分  51-53
    3.3.1 实验原料与试剂  51
    3.3.2 化合物（22）的合成  51
    3.3.3 化合物（23）的合成  51-52
    3.3.4 化合物（24）的合成  52
    3.3.5 化合物（25）的合成  52
    3.3.6 化合物（26），（27），（28），（29）的合成  52-53
  3.4 结果与讨论  53-58
    3.4.1 化合物（22）,（23）,（24）,（25）,（26）,（27）,（28）,（29）的溶解性讨论  53
    3.4.2 化合物（22），（23），（24），（25）的红外表征  53-54
    3.4.3 化合物（24）的核磁表征  54-55
    3.4.4 化合物（27），（29）的红外表征  55
    3.4.5 化合物（28），（29）的核磁表征  55-57
    3.4.6 化合物（22-29）的热重分析  57-58
  3.5 小结  58-59
第4章结论  59-60
参考文献  60-65
致谢  65-66
硕士期间的研究成果  66

聚醚离子液体的合成研究

内容摘要

全文目录

相似论文