不同于常規(guī)無機(jī)鹽，離子液體(ILs)熔點通常在100 ℃以下。由于空間不匹配的離子存在，導(dǎo)致其熔點**降低，從而了晶體的形成。離子液體毒性小，且具有良好生物相容性、抗菌活性和選擇性催化作用。研究人員可以根據(jù)需要而改變組成或在其結(jié)構(gòu)上添加一些特定的官能團(tuán)來設(shè)計。因此，它們具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如提取和分離、活性**成分的制備、生物催化、傳感器、凝膠和分子探針的合成、電化學(xué)、節(jié)能、微乳液設(shè)計等。

已有研究中，Warner團(tuán)隊開發(fā)出一種新型離子液體材料，并將其定義為一組基于有機(jī)鹽的均勻材料(GUMBOS)。在GUMBOS的合成過程中，根據(jù)需要選擇傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的陽離子和陰離子，例如熒光素、羅丹明、乙二胺等。來自印度理工學(xué)院化學(xué)系的Mintu Halder等人提出采用簡單的離子交換法，將丁酸芘與季銨鹽離子液體(IL)混合，合成了一種新型的由離子液體組成的GUMBOS納米材料（圖1）。作者通過一系列測試，證明了該納米粒子內(nèi)部芳香族熒光團(tuán)的納米結(jié)晶性和分子水平堆積，以及納米晶體中的熒光團(tuán)在激發(fā)時表現(xiàn)出較高的自締合傾向，并表現(xiàn)出一種新的激發(fā)態(tài)締合誘導(dǎo)發(fā)射(ESAIE)。

起初，作者通過采用簡單的離子交換法，將三己基十四烷基氯化磷與丁酸芘以1:1摩爾摻入，合成了丁酸芘離子液體(PBIL)，再采用再沉淀法制備了含芘丁酸納米顆粒的納米-GUMBOS(nPBIL)。合成的納米粒子具有紫外可見、熒光、高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)和動態(tài)光散射(DLS)等特性，接著作者對納米晶體進(jìn)行了表征（圖2）。由于離子液體主鏈中存在長疏水側(cè)鏈，這些側(cè)鏈有在水介質(zhì)中形成納米聚集體的傾向。所形成的納米結(jié)構(gòu)經(jīng)過了不同的光譜和顯微研究。HR-TEM圖像顯示，納米聚集體在本質(zhì)上接近球形，平均尺寸為565 nm。圖2B所示的晶格條紋平面間距為2.01 A，與芘晶體的平面相對應(yīng)。這些結(jié)果表明，納米粒子中存在芘單元的納米晶排列。EDX光譜分析了元素的百分比，從而證明了樣品的純度。

接著作者對nPBIL進(jìn)行了吸收光譜的測定以及熒光發(fā)射光譜的測定（圖3），測定結(jié)果表明：與水中的游離芘丁酸鹽相比，PBIL納米粒子具有結(jié)構(gòu)的吸收帶，吸收帶的加寬和紅移表明了水中的懸浮納米粒子中芘基團(tuán)在基態(tài)下發(fā)生了聚集。這些納米粒子表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)單一的發(fā)射，具有無結(jié)構(gòu)的寬的類似激子的發(fā)射，具有很高的量子產(chǎn)率，即使在很低濃度的nPBIL中也會出現(xiàn)**的激子帶，所有這些結(jié)果都表明了芳香基團(tuán)在納米顆粒內(nèi)部的納米結(jié)晶性。通過DSC發(fā)現(xiàn)該納米粒子nPBIL具有一定的離子晶體相，在室溫下是穩(wěn)定的。

原文鏈接：

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.9b09797

原文作者：

Prabal Pramanik, Sudhir Kumar Das and Mintu Halder

DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b09797

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