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离子液体是由阴阳离子所组成的室温有机盐,具有饱和蒸汽压低、热稳定性和化学稳定性优良、导电性好、可设计性强等优点。聚离子液体是在离子液体的基础上发展起来的,兼具离子液体的优点以及聚合物优异的机械加工性能,因而应用范围更广,可用于电解质、分散剂、吸附与分离材料、催化、智能材料等方面。分子自组装是指通过分子间弱相互作用及其协同效应来得到具有有序结构和功能的分子聚集体的过程,是构建纳米材料重要的方法。将聚离子液体的概念与自组装相结合有望衍生出新的学术增长点。一方面,聚离子液体,特别是具有支化结构的聚离子液体,含有大量的离子化基团,由于这些离子化基团与分子骨架、对离子、同离子以及溶剂分子间的作用力不同,导致支化聚离子液体内存在大量例如电荷、质量、体积尺寸等方面的不对称性,从而从理论上更容易发生微观相转移来得到独特的组装形貌;另一方面,可以将聚离子液体优异的性能赋予组装体,例如通过简单的离子交换实现对组装体的功能化改性。然而目前,聚离子液体的自组装研究才刚刚开始,特别是超支化聚离子液体的自组装还鲜有报道。本文综述了离子液体、聚离子液体和支化聚离子液体在合成、性能、自组装及应用等方面的研究现状,并设计合成了两种新颖的两亲性超支化聚离子液体分子,进一步研究了相应的自组装行为及可能的应用。具体研究内容和结论概况如下:1.超支化聚离子液体囊泡的自组装及其对SO32-的检测研究在两亲性超支化多臂共聚物HBPO-star-PEO的末端,先后通过与对甲苯磺酰氯的酰化反应和与甲基咪唑的离子化反应,成功在其末端共价接枝以咪唑为阳离子和以甲基苯磺酸基团（OTs）为阴离子的离子液体,最后通过和酸性品红分子（AF）的一步阴离子交换反应得到两亲性超支化聚离子液体[HSP-MIM][AF]。[HSP-MIM][AF]可以在水溶液中自组装得到表面富含品红阴离子的囊泡,由于SO2及其衍生物能够和品红分子中的共轭碳碳双键发生加成反应,破坏发色团的分子结构,导致其紫外吸收峰降低,溶液红色消失,因而这种囊泡可作为SO32-的传感器,并兼具裸眼检测和紫外定量检测的能力。此外,由于组装体囊泡所导致的局部富集效应,囊泡型SO2传感器相比品红小分子染料具有更低的检出限和更灵敏的响应性。2.超支化聚离子液体囊泡的自组装及其对CO2的响应研究在超支化聚合物聚乙烯亚胺HPEI的末端,先后通过与α-溴代异丁酰溴的酰化反应和与三烷基膦的离子化反应,成功在其末端共价接枝以三烷基膦为阳离子和以溴离子为阴离子的离子液体,得到了两亲性超支化聚离子液体[HPEI-P][Br]。通过调节原料的投料配比以及改变反应条件,得到了一系列不同季膦盐接枝率的超支化聚离子液体,其在水溶液中组装成直径在200 nm左右的囊泡。进一步研究了不同组装方法、共组装溶剂、超支化聚离子液体接枝率等因素对组装形貌的影响以及其组装机理。研究发现,超支化聚离子液体[HPEI-P][Br]囊泡对CO2具有响应性,而且其响应机制与常规报道不同,具有类似于“河豚”的变形方式。