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碳纳米管作为纳米碳家族的重要一员,被广泛应用于催化、电化学、生物器件等领域。碳纳米管作为非金属催化剂,已经应用于气相氧化脱氢、气相直接脱氢、液相氧化等方向。但相对于传统的金属催化剂,纳米碳材料的催化活性较低,因此希望对纳米碳管进行物理化学改性,以提高其在催化反应中的活性。离子液体近年来也广泛的应用于催化,电化学等领域。特定的离子液体作为均相催化剂,能得到较高的目标产物收率;特定的离子液体作为电化学电解液,能展现较高的电化学窗口。这些优势使得离子液体的应用受到了广泛的重视。但是离子液体价格相对较高,无蒸汽压,难以精馏分离,使其在催化中的应用受到了极大的限制。所以离子液体和碳纳米管复合材料作为一类先进的新型材料,因其优异的物理化学性质和较低的使用成本,受到了广泛的关注。基于离子液体和纳米碳管之间的特殊作用力,纳米复合材料的表面性质可以被很好的调控,进而满足各种需求。本文主要通过不同的方式,调节离子液体在碳纳米管表面的含量及状态,并在这些材料的基础上加以修饰,得到性能优异的非金属纳米催化材料。具体如下: 1、第一部分提供了一种新的合成离子液体和纳米碳复合材料的思路,有效将薄层离子液体包覆于纳米碳表面。选择了多种具有不同表面性质的多壁碳纳米管和咪唑类离子液体作为前驱体,通过不同温度后处理得到一系列纳米复合材料。此纳米复合材料在乙酸乙酯水解反应中,有极好的催化活性,作为固体碱催化剂,其活性远高于传统无机强碱氢氧化钾,并有很好的循环性能。 2、第二部分用离子液体作为粘结剂将TBD负载到碳纳米管表面,通过选择不同酸碱性的离子液体和改变后处理条件,得到酸碱性可控的纳米复合材料,并通过指示剂法和Knoevenagel反应作为探针测定固体碱材料的酸碱性。本部分工作基于对碳纳米管和离子相互作用的理解,优化了合成方法,进一步减少离子液体用量。此外,将不同合成条件下制备的TBD@碳纳米管复合材料应用于Knoevenagel反应中,研究它们的催化性能,并通过优化合成条件得到催化活性和循环稳定性均较好的催化材料。