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无表面活性剂微乳液（surfactant-free microemulsions,SFMEs）是指在不含表面活性剂的情况下，由互不相溶的两种液体和一种双溶剂形成的一类特殊微乳液。SFMEs的结构和性能均与传统的表面活性剂微乳液（surfactant-based microemulsions,SBMEs）相似，可在化学反应、材料合成、分离工程、医药工业等领域替代SBMEs，SFMEs因不含表面活性剂，相比SBMEs有更多应用优势。目前，关于SFMEs的研究相对较少，理解不够深刻，有必要开发更多新的SFMEs体系并探索其在各领域的应用。
本文以1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐（bmimPF6）作为为非极性相，正丙胺甲酸盐（PAF）为极性相，二乙胺甲酸盐（DEAF）为双溶剂，首次报道了一种完全由离子液体组成的三元离子液体微乳液（IL-SFMEs）。研究了bmimPF6/DEAF/PAF微乳液体系的相行为和微观结构。另外，以该IL-SFMEs为反应模板，在低温（35℃）下合成了表面具有微孔的镧基金属有机骨架（La-MOF）。研究了La-MOF对磷酸盐的吸附性能和有机染料光催化降解性能。这些工作将有助于我们更深入地了解SFMEs，为其在纳米材料的制备及其应用方面奠定基础。
本文的主要研究内容和结论如下：
1、首次报道了一种完全由离子液体构成的新型无表面活性剂微乳液：bmimPF6/DEAF/PAF。通过表面张力、粘度、低温透射电镜（cryo-TEM）和动态光散射（DLS）等方法确定了三种微观结构，即bmimPF6/PAF（O/W）、双连续（BC）和PAF/bmimPF6（W/O）。在低温（35℃）条件下，分别在三种IL-SFMEs微乳液中合成了表面具有微孔的镧基金属有机骨架（La-MOFs），并利用透射电镜、X射线衍射、BET比表面分析和Zeta电位测量等手段研究了La-MOFs的形貌和性能。与文献中报道的的方法（需要表面活性剂或者高温反应条件）相比，本文提出了一种简便、无毒、节能的MOFs制备方法。
2、在PAF/bmimPF6微乳液中内合成了具有较大比表面积（47.71m2/g）和非常高的等电点（pH pzc=11.63）La-MOF，该材料可在较宽的pH值范围内对水溶液中的磷酸盐都具有显著的吸附能力。通过改变吸附剂用量、初始磷酸盐浓度、接触时间和pH值，研究了La-MOF对磷酸盐的吸附性能。结果表明，磷酸盐在La-MOF上的吸附动力学和等温线可分别可用准二级速率方程和Langmuir模型来拟合，磷酸盐最大吸附量为381.6mg P/g，明显高于文献中常用的磷酸盐吸附剂。吸附机理研究表明，静电吸引和配体交换是主要的吸附驱动力。吸附了磷酸盐的La-MOF可以用NaOH溶液脱附后再利用。
3、研究了La-MOF光降解有机染料的性能。通过紫外可见漫反射光谱发现其在紫外光区存在吸收峰，计算出其带隙值为4.04eV。探究了La-MOF光催化降解有机染料亚甲基蓝和罗丹明B的性能，考察了光源种类、催化剂用量、染料的初始浓度，以及光降解时间等因素对光催化降解效率的影响。研究结果表明，La-MOF在紫外光下能够有效降解罗丹明B和亚甲基蓝溶液，且光照时间越长，有机污染物的降解效率越高，160min内降解效率可达到91.75%。并通过实验结果探讨了La-MOF光催化降解有机污染物的机理。
本文以1-丁基-3甲基咪唑六氟磷酸盐（bmimPF6）作为为非极性相，正丙胺甲酸盐（PAF）为极性相，二乙胺甲酸盐（DEAF）为双溶剂，首次报道了一种完全由离子液体组成的三元离子液体微乳液（IL-SFMEs）。研究了bmimPF6/DEAF/PAF微乳液体系的相行为和微观结构。另外，以该IL-SFMEs为反应模板，在低温（35℃）下合成了表面具有微孔的镧基金属有机骨架（La-MOF）。研究了La-MOF对磷酸盐的吸附性能和有机染料光催化降解性能。这些工作将有助于我们更深入地了解SFMEs，为其在纳米材料的制备及其应用方面奠定基础。
本文的主要研究内容和结论如下：
1、首次报道了一种完全由离子液体构成的新型无表面活性剂微乳液：bmimPF6/DEAF/PAF。通过表面张力、粘度、低温透射电镜（cryo-TEM）和动态光散射（DLS）等方法确定了三种微观结构，即bmimPF6/PAF（O/W）、双连续（BC）和PAF/bmimPF6（W/O）。在低温（35℃）条件下，分别在三种IL-SFMEs微乳液中合成了表面具有微孔的镧基金属有机骨架（La-MOFs），并利用透射电镜、X射线衍射、BET比表面分析和Zeta电位测量等手段研究了La-MOFs的形貌和性能。与文献中报道的的方法（需要表面活性剂或者高温反应条件）相比，本文提出了一种简便、无毒、节能的MOFs制备方法。
2、在PAF/bmimPF6微乳液中内合成了具有较大比表面积（47.71m2/g）和非常高的等电点（pH pzc=11.63）La-MOF，该材料可在较宽的pH值范围内对水溶液中的磷酸盐都具有显著的吸附能力。通过改变吸附剂用量、初始磷酸盐浓度、接触时间和pH值，研究了La-MOF对磷酸盐的吸附性能。结果表明，磷酸盐在La-MOF上的吸附动力学和等温线可分别可用准二级速率方程和Langmuir模型来拟合，磷酸盐最大吸附量为381.6mg P/g，明显高于文献中常用的磷酸盐吸附剂。吸附机理研究表明，静电吸引和配体交换是主要的吸附驱动力。吸附了磷酸盐的La-MOF可以用NaOH溶液脱附后再利用。
3、研究了La-MOF光降解有机染料的性能。通过紫外可见漫反射光谱发现其在紫外光区存在吸收峰，计算出其带隙值为4.04eV。探究了La-MOF光催化降解有机染料亚甲基蓝和罗丹明B的性能，考察了光源种类、催化剂用量、染料的初始浓度，以及光降解时间等因素对光催化降解效率的影响。研究结果表明，La-MOF在紫外光下能够有效降解罗丹明B和亚甲基蓝溶液，且光照时间越长，有机污染物的降解效率越高，160min内降解效率可达到91.75%。并通过实验结果探讨了La-MOF光催化降解有机污染物的机理。