[發明專利]離子液體復合紅外吸收材料及制備方法

有效

• 申請號: 200810050431.3
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號: CN101240155A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 陳繼;劉郁;鄧岳峰;孫曉琦
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;C08L83/04;C08L71/08;C08K5/3445;C08K3/00
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司
• 代理人: 馬守忠

技術領域

本發明涉及離子液體復合紅外吸收材料及制備方法。

背景技術

自從1800年英國天文學家F·W·赫歇爾使用水銀溫度計發現紅外輻射至今，紅外技術的發展經歷了將近兩個世紀，其應用領域也從最初的單純軍事研究到現在的工農業多元化發展。在軍事領域，紅外技術是從空中和空間獲取戰場信息的關鍵技術之一，現已廣泛應用于單兵裝備、裝甲車輛、航空航天的偵察監視、預警、跟蹤以及武器制導等各個領域。在民用領域，紅外技術可應用于通過探測人體熱量來進行紅外線成像的夜視儀、使用遠紅外線的熱效應治療紅外線理療儀和紅外線燃具等。

紅外材料的研制是紅外技術發展的關鍵。紅外吸收材料既可以吸收紅外線的光學媒質，它要求具有良好的光學性質、較寬度吸收光譜范圍、良好的化學及熱穩定性、適中的發射率和太陽能吸收率。紅外吸收材料為得到廣泛的軍、民應用，其制備還需要從經濟和綠色環保角度考慮，要求材料制備簡便、工藝過程無毒排放，低成本。近年來，世界各國都在研究和開發紅外吸收材料。現已投入使用的紅外吸收材料種類很多，有碳化硅、氮化硅納米粉、鈷鎳納米薄膜、納米石墨、納米金屬氧化物、納米針形磁性金屬粉、多種納米材料的復合吸收劑、鐵基納米針形粉、碲鎘汞紅外探測材料等。段雪等(段雪，矯慶澤，郭燦雄等，陰離子層柱結構選擇性紅外吸收材料及制備方法，CN1315481A)利用插層化學原理，組裝出具有優良選擇性紅外吸收性能和選擇性紅外吸收范圍可調的陰離子層柱結構材料([M(II)_1-xM(III)_x(OH)₂]A^n1-_a/nB^n2-_b/nmH₂O)。余錫賓等(余錫賓，葉平，一種紅外吸收材料及其制備方法，CN?1772833A)用低溫濕化學二氧化硅共沉淀法得到結構式為SiO₂:(MO_n.xH₂O)_a的紅外吸收材料，該材料在中紅外、部分遠紅外和部分近紅外區域均有強吸收。Yasuyo?Saito等(Yasuyo?Saito，Yokohama-shi，et?al.，US?2002/0125464?A1)公開了一類含有金屬配合物的外吸收染料，該材料在近紅外區具有強的吸收強度。但目前的研究主要都是集中在固體紅外吸收材料，這些材料存在與常規溶劑的相容性差等問題，限制了其應用。

離子液體是完全由離子組成的在室溫及相鄰溫度下為液態的物質。離子液體由于其結構的高度不對稱性與常用液體相比具有很多獨特的性質。離子液體具有較低的熔點，極低的蒸氣壓，良好的熱穩定性，較高的極性，不易燃等特點，現已廣泛用于潤滑劑，催化劑，萃取劑，電解質，燃料電池，能源材料等領域。劉維民等(劉維民，劉旭慶，梁永民等，一種離子液體潤滑劑，CN?1782043A)利用離子液體低揮發性、較好的熱穩定性和粘溫性等特點，設計合成出離子液體潤滑劑，該潤滑劑無論在室溫或高溫、高低負荷下都具有優良的減摩和抗磨性能。

離子液體的最重要的特征之一是其獨特的離子結構具有極高的可設計性，即離子液體的物化性質可以通過選擇適當的陰離子，陽離子及其取代基而改變，例如離子液體與水的溶解度可以通過選擇陽離子上取代基的長度而改變；減小陰離子的體積可以使熔點升高，增大陰離子的堿性可以使離子液體黏度變小等。Hagiwara?R.等人(Hagiwara?R.，Ito?Y..Fluorine?Chemistry.2000，105：221～227)列舉大量數據指出：陽離子的取代基的碳鏈增長會增加離子液體的黏度；取代基的烷基支鏈化使離子液體的黏度增加；陰離子的堿性增加可以減小離子液體的黏度。因此，離子液體可以通過調節陰陽離子的組成和結構設計成滿足各種理化要求的材料。