文献综述

离子液体是由正、负离子组成的有机盐,具有挥发度低、电导率高、热稳定等优异特性。离子液体被广泛应用于有机合成,环境,功能材料,能源及航空等领域。聚离子液体兼具离子液体和聚合物的性质,其优异的离子交换能力使得我们可以通过离子交换法制备主链结构相同而性质不同的功能聚合物材料。刺激响应功能材料指自身能对外界环境的物理或化学变化,如光、化学氧化还原剂、pH、温度等做出相应反应的一类材料。这类材料在生物医药、信息技术、智能材料等方面具有潜在的应用前景。抗菌材料是指具有杀灭或抑制细菌能力的一类新型功能材料。较之于小分子抗菌剂,高分子抗菌材料在具有抗菌性能的同时,还兼具良好的生物相容性,长效性等特性,在临床医用器械及日常生活中具备潜在应用价值。

利用(聚)离子液体的正、负离子结构可设计性,设计并合成具备刺激响应功能或抗菌性的聚离子液体膜材料。

(1)利用离子交换法制备了可以在酸、碱溶液或有机溶液中被多次循环使用的pH响应性聚离子液体膜。通过光引发聚合制备咪唑盐聚离子液体膜,并利用离子交换具有pH响应性的阴离子,制备pH响应性聚离子液体膜。研究结果表明：在水溶液和有机溶剂中,该聚离子液体膜具有pH响应性及可循环使用性能。

(2)利用离子交换法调控聚离子液体均聚物的亲、疏水性,制备可以在水溶液中自组装的两亲性无规共聚物。将咪唑盐聚离子液体均聚物通过部分阴离子交换制备两亲性聚离子液体无规共聚物。研究表明：共聚物的侧链结构,阴离子的亲、疏水比例,分子量大小及分布都影响其自组装行为。

(3)基于主客体分子识别作用的(聚)离子液体超分子”搭扣”的研制。在聚离子液体膜材料表面分别接枝主体和客体分子基团,制备基于主客体作用的可以通过电化学(或者化学)法氧化还原调控的聚合物”搭扣”。在所制备的聚离子液体膜材料表面分别接枝上主体分子(β-CD)和客体分子(Fc基团,制备 PIL-β-CD与 PIL-Fc 聚离子液体膜。在外界压力下PIL-β-CD/PIL-Fc”搭扣”在空气和溶液中均表现出强劲的粘合力,并且可以通过化学或电化学方法实现可逆的粘合和分离。咪唑盐聚离子液体功能高分子膜的合成与表征II。

(4)聚离子液体抗菌膜的研制。利用光引发聚合制备咪唑盐聚离子液体膜,并进一步与氨基酸阴离子交换,制备聚离子液体抗菌膜。所制备的聚离子液体膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有优异抗菌性,且具有良好生物相容性,抗蛋白质粘附性及可循环使用等特性。

(5)阴离子型聚合物抗菌膜的研制。利用光引发聚合制备阴离子型聚合物膜,并进一步利用阳离子交换改变聚合物的阳离子类型,将季铵盐、咪唑盐及金属阳离子交换到聚合物膜上制备抗菌膜。研究表明：该类型聚合物膜具备广谱抗菌性能,并且细胞毒性低、抗污性好、可循环利用。

聚离子液体不仅具有离子液体一系列优异的物理化学性质,且具有聚合物的性质,尤其是其结构可设计性引起了广泛关注。聚离子液体也具有导电性,可以作为导电高分子材料,设计聚离子液体的主链和侧链结构可制备性质不同的导电聚合物材料。聚合离子液体嵌段共聚物代表了一类独特材料,可应用于微相分离聚合物电解质,进行离子传导过程,为能量储存提供可能。在催化、纳米材料合成及气体分离介质,聚合物电解质和燃料电池应用领域,聚离子液体由于其独特的化学和物理性质,正在成为一类具有潜在应用的新型材料而快速发展起来。聚离子液体与小分子的离子液体一样具有很多优良性能,比如：低可燃性、化学稳定性和热稳定性,优良的物理属性,而他们的聚合物结构可减轻电解液的滲漏问题。嵌段共聚物通过自组装形成物理交联,机械强度较大,在电化学装置中设计具有纳米结构的聚合物电解质引起了广泛的关注。

微相分离的聚离子液体嵌段共聚物可开发具有纳米结构的高强度材料。嵌段共聚物是一种较为新颖的聚合物材料，具有一些特殊的物理化学性能，通过调配前后嵌段之间的组成，制备可用于不同领域的产物。随着活性自由基聚合技术的发展和成熟，大量结构、组成、性能不同的嵌段共聚物被成功制备，而这些嵌段共聚物往往被用于纳米复合材料等方面。而离子液体作为一种应用前景广泛，尤其符合当今社会绿色可持续发展要求的材料，具有很高的研究价值。