[发明专利]二价阳离子磁性离子液体及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种离子液体及其制备方法，尤其是一种具有二价阳离子及含Fe或含Dy阴离子结构的磁性离子液体以及该类离子液体的制备方法，该类型的磁性离子液体有别于常规磁性离子液体，具有磁性可调性，属新型磁性材料及其制备技术领域。

背景技术：

室温离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的、在室温或室温附近温度下呈液体状态的盐类。由于其具有结构性质可设计性，越来越多的功能化的离子液体被大量的研制出来。

其中，磁性离子液体是一种具有磁性的功能化的离子液体，除了具有离子液体的特殊性质外，它能够对外界磁场产生一定的响应，并且金属离子的存在使其具有了特殊的光学和催化性能。2004年，Satoshi Hayashi和Hiro-o Hamaguchi首次发现[Bmim]FeCl₄离子液体具有磁性，并首次提出了磁性离子液体的概念。但是由于其磁性较弱、结构较单一、磁性不可控等缺点，磁性离子液体的应用和发展受到了很大的限制。随后，为了解决这一难题，大量的磁性离子液体被制备出来。2006年，Yoshida等通过改变咪唑阳离子的碳链长短及含铁阴离子中的卤素，制备出了不同结构的含铁类磁性离子液体：[C₂mim]FeCl₄、[C₆mim]FeCl₄、[C₆mim]FeCl₄、[C₂mim]FeBr₄、[C₆mim]FeBr₄、[C₈mim]FeBr₄等。2007年，Del Sesto等制备出了季磷盐类磁性离子液体。2008年，Bert mallick等制备了新型的具有强磁性的离子液体[C₆mim]_5-x[Dy(SCN)_8-x(H₂O)_x]，发现其对外界磁场有更强的响应，其有效磁矩是含铁类磁性离子液体的2倍。

二价阳离子磁性离子液体属于磁性离子液体的一种，该类磁性离子液体具有二价阳离子结构，属首次报道，其制备方法也是本发明首次提及。本发明的磁性离子液体克服了常规磁性离子液体磁性不可设计的缺点，通过改变阳离子中连接两个咪唑环或者吡啶环间的碳链的长度，二价阳离子磁性离子液体的磁性会随之发生很大的变化，从而，实现其磁性可控性。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：二价阳离子磁性离子液体及其制备方法。现有磁性离子液体存在结构单一、磁性较弱以及磁性可调性较差等缺点，本发明设计了一种具有二价阳离子结构的功能化磁性离子液体，通过改变二价阳离子中两个咪唑环或者吡啶环间碳链的长短，磁性离子液体的磁性将发生很大的变化，从而实现磁性离子液体的磁性可控性。另外，本发明提供了该类磁性离子液体的制备方法。

本发明的技术方案是：

本发明提供一类二价阳离子磁性离子液体，其结构式如下：阳离子呈二价，结构为：或其中，n＝1～5，m＝1～10；阴离子为Ln(SCN)₇^4-或FeCl₄^-，其中Ln＝La、Nd、Eu、Gd、Dy、Er；组合后的磁性离子液体结构如下：