[发明专利]离子液体纳米级离子材料组合物、方法和应用

权利要求书

1.一种制备材料组合物的方法，所述方法包括：

通过金属氧化物前体材料的反应在溶液中原位制备多个金属氧化物纳米颗粒；和

使所述多个金属氧化物纳米颗粒与离子液体功能化的偶联剂材料在溶液中原位反应以提供无交联的拴系纳米颗粒的离子液体纳米级离子材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个金属氧化物纳米颗粒包括选自下组的金属氧化物：二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、氧化钒和氧化锆的金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述离子液体功能化的偶联剂材料包括离子液体功能化的烷氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述制备使用醇缩合反应。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述制备使用金属卤化物水解反应。

6.一种材料组合物，包括：

多个纳米颗粒；和

多个离子液体分子，其均包括：

氮阳离子部分、磷阳离子部分和硫阳离子部分中的至少一个；和

抗衡阴离子，每个氮阳离子部分、磷阳离子部分或硫阳离子部分均仅与单个纳米颗粒拴系。

7.根据权利要求6所述的材料组合物，其进一步包括不与多个纳米颗粒中的任意一个拴系的基质材料。

8.根据权利要求7所述的材料组合物，其中所述基质材料包括多个附加的离子液体分子。

9.根据权利要求7所述的材料组合物，其中所述基质材料包括至少一种选自下组的材料：

选自下组的溶剂：碳酸酯、醚、乙酰胺、乙腈、对称砜、1,3-二氧戊环、聚乙烯醚类、硅氧烷和上述溶剂的混合物；和

选自下组的聚合物：聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚醚、磺化聚酰亚胺、全氟化聚合物和上述聚合物的混合物。

10.根据权利要求6所述的材料组合物，其中所述多个纳米颗粒中的每个均具有约2至约1000纳米的直径。

11.根据权利要求6所述的材料组合物，其中所述多个纳米颗粒包括选自下组的金属氧化物材料：二氧化硅、氧化铝、二氧化铈、二氧化钛、氧化钒和氧化锆的金属氧化物材料。

12.根据权利要求6所述的材料组合物，其中所述氮阳离子部分选自下组：咪唑鎓、铵、吡啶鎓、哌啶鎓和吡咯烷鎓氮阳离子部分。

13.根据权利要求6所述的材料组合物，其中所述抗衡阴离子选自下组：四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、双（三氟甲基磺酰基）酰亚胺、三氟甲磺酸盐、三氟乙酸盐、乙酸盐、硝酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、双（五氟乙基磺酰基）酰亚胺、二氰胺、六氟锑酸盐、六氟砷酸盐和四氯铝酸盐抗衡阴离子。

14.根据权利要求6所述的材料组合物，其中所述氮阳离子部分、磷阳离子部分和硫阳离子部分中的至少一个与单个纳米颗粒共价拴系。

15.一种材料组合物，包括：

多个纳米颗粒；

多个离子液体分子，其均包括：

氮阳离子部分、磷阳离子部分和硫阳离子部分中的至少一个；和

抗衡阴离子；和

锂盐，其中每个氮阳离子部分、磷阳离子部分或硫阳离子部分均与至少一个纳米颗粒拴系。

16.根据权利要求15所述的材料组合物，其进一步包括不与多个纳米颗粒中的任意一个拴系的基质材料。

17.根据权利要求16所述的材料组合物，其中所述基质材料包括多个附加的离子液体分子。

18.根据权利要求16所述的材料组合物，其中所述基质材料包括至少一种选自下组的材料：

选自下组的溶剂：碳酸酯、醚、乙酰胺、乙腈、对称砜、1,3-二氧戊环、聚乙烯醚类、硅氧烷和上述溶剂的混合物；和

选自下组的聚合物：聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丙烯腈、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚醚、磺化聚酰亚胺、全氟化聚合物和上述聚合物的混合物。

19.根据权利要求15所述的材料组合物，其中所述多个纳米颗粒中的每个均具有约2至约1000纳米的直径。