先前介绍过,离子液体中常用的有机阳离子与分子筛模板剂的化学组成非常相似。但是离子液体中也包含阴离子,阴离子在调控离子液体性质方面具有非常重要的作用。。两种在室温下是固体的低熔点的离子液体,具有相同的阳离子(EMIM),但阴离子不同,即溴和三酰亚胺(NTf2)。这两种离子液体具有非常不同的性质,尤其是它们与水的相互作用。在空气中暴露20min后(EMIM)NTf2是一种相对疏水性物质,暴露于空气中并没有发生变化。而(EMTM)Br则具有很强的亲水性,会与空气中的水分发生反应。
显然,这种离子液体中阴离子的存在会显著影响在溶剂中的反应。在合成磷酸铝时,(EMIM)Br溶剂会使得EMIM阳离子摻杂入分子筛骨架中,而混合使用这两种不同的离子液体具有潜在应用价值。两种离子液体(EMIM)Br和(EMIM)NTf2,经过50:50混合可以形成第三种结构类型。这一结果开创了两种不同结构的离子液体混合来控制溶剂结构的可能。一个类似的例子是将一种阴离子离子液体(含50%溴和50%三酰亚胺)用于离子热合成可以来制备多孔配位聚合物。但是如果离子液体仅包含一种阴离子(溴或者三酰亚胺),则并不能产生任何结晶固体。
显然,在上述的例子中,阴离子决定了材料的最终性质。然而,阴离子本身却一般不会被插人到分子筛的结构中。在这种情况下,阴离子以感应作用而不是以模板的结构导向作用影响合成。改变溶剂的化学性质会使产品的化学性质发生变化也许并不奇怪,这也许是并不太令人惊讶的化学变化。然而,在2007年,科研人员发表了一例利用包含手性阴离子的离子液体诱导形成的非手性嵌段基团的配位聚合物。在这个例子中,由丁基甲基咪唑(BMIM)阳离子结合L-天冬氨酸为阴离子制备的手性离子液体用来制备手性的钴苯三甲酸MOFs材料。所有迹象表明,最终形成了纯手性的材料。最终的材料中保留了离子液体阴离子的部分特殊属性,尽管它并没有包含在分子筛骨架中,这种潜在的感应设计能力非常有趣。可以期待离子热合成的这种性质将来一定会得到更深人的探素和更彻底的利用。湖南天怡新材料有限公司是专业生产NaY分子筛、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、USY分子筛、REY分子筛等为主要产品的分子筛厂家,如有需求,欢迎咨询。
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