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离子液体作为一种环境友好的反应介质和新型的多功能材料在许多领域受到人们的关注。在核废料回收和辐射化学领域，离子液体，尤其是咪唑类离子液体，凭借其液态范围宽、无挥发性、电化学窗口宽等特性表现出广阔的应用前景。但离子液体在核领域的深入研究很大程度上依赖于人们对离子液体在辐射状态下物理化学性质的认知程度。本文选取了对水、空气稳定的典型的l，3-=取代咪唑类离子液体为研究对象，结合辐射化学的特点，对咪唑类离子液体辐射效应及其机理作了如下研究工作：
首先，以1-甲基咪唑(mim)为原料合成了中间体氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐([bmim]C1)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟化磷([bmim][PF6])，利用红外光谱、核磁共振等手段对合成产物的结构进行了表征。
研究了三种含氟眯唑类离子液体[bmim][PF6]、[bmim][BF4]和[emim][PF6]的伽马辐射稳定性。γ辐照可导致[bmim][PF6]和[bmim][BF4]产生HF、颜色暗化、紫外吸收增强、但对玻璃化温度(Tg)无影响；DSC曲线上，低温下[bmim][PF6]的两种共存晶体遭到持续破坏，XRD谱图中，常温下[emim][PF6]的晶体的特征峰明显减弱：Raman光谱表明，辐照可导致离子液体阴阳离子的特征峰减弱甚至消失。流变性能的研究表明，[bmim][PF6]和[bmim][BF4]都属于牛顿流体且符合阿累尼乌斯方程，辐照对[bmim][BF4]的粘度无影响，但[bmim][PF6]的粘度下降10％。三种离子液体的辐射稳定性遵循：[bmim][PF6]<[bmim][BF4]<[emim][PF6]。
研究了两种非含氟咪唑类离子液体[bmim][OcSO4]和[bmim][H3CH(OCH(OCH3)CH3)SO4]的伽马辐射稳定性。经γ辐照后，[bmim][OcOSO3]颜色暗化、紫外吸收持续增强、低温下晶体遭到破坏，常温下呈液晶态分子的有序排布被打乱而呈现出液态分子的无序排布。[bmim][H3CH(OCH(OCH3)CH3)SO4]表现出良好的辐射稳定性，γ辐照导致紫外吸收略有增强，但不影响其玻璃化温度(Tg)。
采用氟离子选择性电极，研究了含氟眯唑类离子液体辐解产生F-的辐解产额G[F-]。伽马辐照下离子液体[bmim][PF6]、[bmim][BF4]和[bmim][CF3SO3]的辐解G[F-]分别为0.243μmol/J，0.0943μmol/J，0.0696μmol/J。含氟咪唑类离子液体中，F-的辐解产额在一定程度上反应了直接辐解产物HF、F2的辐解产额。
选取离子液体[bmim][PF6]和[bmim][BF4]，研究了典型乙烯基单体(MMA、BMA)在纯RTIL和RTIL/THF(or DMF)混合体系中的辐射聚合。研究表明，离子液体的存在，尤其在纯的离子液体中，可导致聚合产物的分子景显著增加，分子量分布呈现由单峰到多峰的转变；而离子液体的高极性、高粘度和离子液体本身的非均相性则是分别导致聚合产物分子量增加和复杂多峰分子量分布的主要原因。FTIR和DSC曲线表明，离子液体影响了聚合产物PMMA的分子结构，并导致PMMA的Tg明显升高。