理论教育 聚合物凝胶离子液体在应用中的优势

聚合物凝胶离子液体在应用中的优势

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:离子液体凝胶由于离子液体的引入而具备了传统凝胶聚合物材料无可比拟的优点,因而在光电材料、功能膜材料和生物传感器等方面发展前景诱人。由离子液体凝胶可制备催化膜和气体分离膜。利用碳纳米管和咪唑类离子液体合成的生物传感器,不但能用于检测多巴胺、尿酸、腺嘌呤、葡萄糖氧化酶和NADH等多种生物分子,且仪器的稳定性好,检测限低。

聚合物凝胶离子液体在应用中的优势

离子液体凝胶由于离子液体的引入而具备了传统凝胶聚合物材料无可比拟的优点,因而在光电材料、功能膜材料和生物传感器等方面发展前景诱人。离子液体聚合物凝胶不但具有良好的电导率机械强度,而且能在很宽的温度范围和电化学窗口内稳定,因此是一种理想的电解质材料。特别是作为一种固态凝胶电解质,它具有安全、稳定及力学性能好等优点,所以在染料太阳能电池制动器、超级电容器、人工肌肉和电致变色器件等领域应用广泛。

Wang等(2007)把碘化1-甲基-3-丙基咪唑(MPII)和聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)作为半固态电解质用于染料敏化纳米二氧化钛太阳能电池。离子液体凝胶制备的变换器稳定性好,制动器也可长时间在空气中工作。由离子液体凝胶可制备催化膜和气体分离膜。Zhang和Shen等(2005)把葡萄糖氧化酶直接共价固定于含单壁碳纳米管的离子液体凝胶上,在电催化氧化葡萄糖时显示出很高的催化活性。

Tang等(2005)制备了聚1-(4-乙烯苄基)-3-丁基咪唑四氟硼酸盐(PVBIT)离子液体凝胶,室温下,压强为78 kPa时,PVBIT的CO2吸收率为0.30%,可作为新型的吸附剂和膜材料用于CO2分离。(www.daowen.com)

Yang等(2007)研究发现用离子液体凝胶合成的杂化材料制备葡萄糖生物传感器,灵敏度可提高10倍。利用碳纳米管和咪唑类离子液体合成的生物传感器,不但能用于检测多巴胺、尿酸、腺嘌呤、葡萄糖氧化酶和NADH等多种生物分子,且仪器的稳定性好,检测限低。如检测器信噪比为3时,多巴胺的检测限为1.0×10-7 mol/L,尿酸的检测限为9.0×10-8 mol/L,腺嘌呤的检测限为2.0×10-6 mol/L。

综上所述,离子液体凝胶以其自身无可比拟的优势在材料科学、电化学、锂离子电池、电容器制作等方面发挥着重要的作用,有着巨大的发展前景。

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