离子液体在纳米ZnO材料制备中的研究进展

陈婷婷，尹炯婷，许映杰

（绍兴文理学院化学化工学院，浙江绍兴312000）

引 言

离子液体(ILs)是完全由离子构成且在100℃以下呈液态的有机盐，具有蒸气压低、液程宽、热稳定好、结构与性质可设计等优点[1]，在气体吸收与转化[2-4]、金属氧化物纳米材料合成与改性[5-6]、医用材料[7-8]、电化学[9-10]和催化[11-13]等领域显示了优异的性能，引起了研究者的广泛关注。金属氧化物纳米材料是一类具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应的功能无机材料，在磁、光、电、催化、生物医学等方面有良好的应用前景[14]。其中，纳米ZnO是一种重要的Ⅱ～Ⅵ族直接带隙n型半导体材料，在传感器、太阳能电池和光电催化等方面有特殊用途[15-17]。

由于ILs对许多无机和有机物质均有良好的溶解能力，且其自身易形成胶束与囊泡、液晶凝胶、乳液和微乳液等微结构，因此作为反应溶剂、模板剂或结构导向剂被广泛用于纳米金属氧化物的制备与改性[5]。在ILs中制备纳米材料，克服了传统材料合成过程中许多问题，如使用挥发性溶剂或有毒模板剂、反应温度范围较窄等[18]，不仅优化了反应条件，而且还能有效调控材料的形貌和尺寸，已成为ILs应用研究的一个重要分支与热点。近年来，ILs在金属氧化物纳米材料制备研究已经取得了一定的进展[19-21]。例如，Richter等[19]总结了ILs在制备TiO2、CuO、Fe2O3/Fe3O4、CeO2、ZnO等纳米材料中的应用，认为ILs的阴、阳离子与金属氧化核之间的氢键、π-π、配位等相互作用，是ILs作为溶剂或模板剂有效调控金属氧化物纳米材料的相态、形貌和尺寸的重要原因，同时他们还指出ILs在金属氧化物纳米材料制备过程中的本质作用仍需进一步阐明与归纳，例如ILs的种类、结构、酸碱性等因素对材料形貌与性能的影响。

目前，随着新型功能化ILs的出现并应用于纳米金属氧化物的制备，研究者们对ILs中纳米金属氧化物的形成机制、ILs的作用有了新认识与发现。鉴于纳米ZnO材料优良性能和其潜在的应用价值，以及ZnO/ILs复合体系在催化[22-23]、太阳能电池[24-26]、传感器[27-28]等领域的良好性能，本文从ILs的种类和性质出发，总结了ILs中ZnO纳米材料制备的研究进展，重点归纳和比较了非质子型ILs、质子型ILs、碱性ILs体和聚ILs在纳米ZnO制备过程中的应用及其作用。所采用的ILs的结构与缩写详见图1。

1 非质子型ILs

由ILs的分类可知[29-30]，当ILs的阳离子中含有活泼质子氢时，称其为质子型ILs，反之则称为非质子型ILs。非质子型ILs根据其阳离子种类，又可分为烷基咪唑型、烷基季铵()型、烷基吡啶型、烷基吡咯型等。目前，在纳米ZnO制备中使用最多的是烷基咪唑非质子型ILs，其次是烷基季铵()非质子型ILs，而其他非质子型ILs相对较少。

1.1 烷基咪唑型ILs

烷基咪唑非质子型ILs可由N-烷基咪唑与卤代烃一步反应合成(卤化烷基咪唑盐)，也可将卤化烷基咪唑盐再与无机盐进行阴离子交换制得。随着侧链烷基链长的增加，烷基咪唑非质子型ILs逐渐表现出了表面活性剂的特性如临界胶束与囊泡等微结构[31-32]，另外其咪唑阳离子上的C2—H易与氢键受体发生作用[33]，因此作为溶剂或模板剂被广泛用于制备纳米ZnO。例如，Wang等[34]通过水热法在烷基咪唑四氟硼酸盐ILs中合成了一系列形貌可控的纳米ZnO，并首次报道了ILs结构与ZnO形貌之间的关系，系统研究了纳米ZnO的形成机理。结果表明，咪唑阳离子上1号位上烷基碳链长度的增加会阻碍ZnO纳米结构生长，咪唑阳离子上C2—H与ZnO晶核中O原子之间的氢键作用可能对一维纳米晶体的定向生长起关键作用。当反应条件不变时，采用1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mmim]BF4)代替1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim]BF4)，ZnO的形貌由纳米棒[图2(a)]变为纳米粒子[图2(b)]，而且平均直径由100～200 nm减小至20～50 nm[34]。Rabieh等[35]研究发现，当存在氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐([C4mim]Cl)时，纳米ZnO为球状，反之则为盘状或片状，他们认为这是由于[C4mim]+与ZnO的氧化离子之间的静电作用促使ZnO呈球状，同时ZnO的氧离子与咪唑阳离子C2—H之间的强氢键作用则有效阻止了ZnO面的快速生长；此外，他们还提出ZnO在[C4mim]Cl中的生长主要受扩散的控制，[C4mim]Cl的高黏度能够有效降低Zn2+和OH-单体的扩散，从而降低了ZnO的生长速度，但是他们尚未采用生长动力学研究来证实上述机理。最近，Li等[36]报道了在氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑盐([Amim]Cl)和多元醇混合体系中，通过调节醋酸锌的浓度和水解时间，在纤维素上原位均匀地合成ZnO纳米粒子，并绿色、高效地制得了质量轻(0.0463 g/cm3)、表面积大(2674 m2/g)、压缩强度大(51.53 N/cm2)的纤维素/ZnO气凝胶，且在聚对苯二甲酸乙二醇酯的降解中表现出良好的催化效率和循环使用性能。

图1 本文采用的ILs的结构与缩写Fig.1 Structure and abbreviation of ILs

图2 烷基型ILs诱导制备的ZnO纳米材料的SEM图[34]Fig.2 SEMimages of ZnOnanomaterials by alkyl imidazoliumbased ILs[34]

烷基咪唑ILs作为模板剂、结构导向剂和敏化剂不仅可以调控ZnO的形貌，而且还能改进ZnO性能。例如，Cao等[37]以[C4mim]BF4为模板剂水热法合成了雪花状纳米ZnO，再通过高温煅烧获得了多孔ZnO材料，考察了不同煅烧温度对ZnO中ILs残留量的影响，并将多孔ZnO材料用作检测NOx的传感器。结果表明，在650℃煅烧制备的多孔ZnO对NOx的响应性能最佳(0.05×10-6～10×10-6)，且具有良好的重复性、耐湿性和稳定性；他们认为这是由于高温煅烧后适量残留的ILs改变了ZnO的性能(图3)，使其对NOx表现出良好反应性；基于XPS分析、GC-MS测定和DFT计算，详细讨论了ZnO与NOx的反应机理。结果表明，采用ILs作为溶剂、模板剂或结构导向剂制备纳米ZnO时，需要考虑ILs残留对材料性能的影响。da Trindade等[38]以硝酸锌为锌源、1,3-二甲基咪唑碘([C1mim]I)为敏化剂，微波辅助水热法合成了ZnO颗粒，并结合X射线衍射、拉曼光谱、场发射扫描枪电子显微镜(FEG-SEM)、光致发光(PL)和光电化学测量，考察了[C1mim]I对ZnO光电化学性能的影响。结果表明，尽管[C1mim]I对ZnO颗粒的敏化作用不会改变ZnO相，但会减小ZnO粒径并将其由浅缺陷转变为深缺陷(图4)，从而导致ZnO/IL膜的光电流密度从纯ZnO的0.05 mA·cm-2显著增加到含有20%和35%的[C1mim]I的ZnO膜的0.52和1.24 mA·cm-2；其中，含35%的[C1mim]I的ZnO膜(ZnO/IL35)作为太阳能电池的光阳极显示出了优异的性能，他们认为这是由于[C1mim]I充当了ZnO颗粒上的染料，从而提高了其光电化学性能。

图3 前体和煅烧后的ZnO材料的SEM图[37]Fig.3 SEM images of precursor and ZnOafter calcination[37]

图4 ZnO、ZnO/IL20和ZnO/IL35的离子大小和厚度[38]Fig.4 Particle size and thickness of ZnO,ZnO/IL20,and ZnO/IL35[38]

除了上述单阳离子烷基咪唑型ILs，双阳离子烷基咪唑型ILs在纳米ZnO制备中也得到了应用，而且调控ZnO形貌和尺寸的效果更佳。例如，Sabbaghan等[39]比较了回流状态下1,2-双(N-甲基咪唑)戊烷溴化([C5(mim)2]Br2)与[C4mim]Br或[C8mim]Br作为模板剂对纳米ZnO形貌与尺寸的影响。结果表明，[C5(mim)2]Br2中制备的ZnO比[C4mim]Br或[C8mim]Br中制备的ZnO具有更加均匀的纳米片形态(直径约为27 nm，长度约为1282 nm，宽度约为300 nm)和更大的能隙(Eg≈3.16 eV)，原因可能是[C5(mim)2]Br2中双咪唑阳离子与ZnO之间的相互作用大于单咪唑阳离子与ZnO之间的相互作用所致。Yavari等[40]把[C8(mim)2]Br2更容易调控纳米ZnO形貌与尺寸归因于其自身良好的自组装能力，并通过改变[C8(mim)2]Br2的浓度，合成出了具有独特花状形态的3D ZnO(图5)，其可见光强度比[C17mim]Br中制得的ZnO纳米棒更强，表明ZnO纳米花中氧空位含量比ZnO纳米棒丰富。上述结果表明，双阳离子烷基咪唑型ILs比单阳离子烷基咪唑型ILs更易调控ZnO的形貌，使制备的ZnO具有更加优良的性能。

烷基咪唑非质子型ILs的阳离子数目、阳离子侧链长度和C2—H等结构因素以及ILs浓度大小与调控纳米ZnO形貌和尺寸紧密相关，而阴离子类型对材料的影响相对较小，但ILs的残留会影响ZnO的应用性能，上述结果为设计新型烷基咪唑非质子型ILs来调控ZnO的形貌和改进性能提供了依据[41-42]。此外，烷基咪唑非质子型ILs制备简单、成本低，因此在ZnO等纳米材料制备中具有实际应用价值。

1.2 烷基季铵（）型ILs

图5 在[C8(mim)2]Br2中制备得到的花状ZnO的SEM图[40]Fig.5 The SEM images of the flower-like ZnOobtained in the presence of[C8(mim)2]Br2[40]

图6 ILs中制备得到的ZnO纳米材料的SEM图[45]Fig.6 SEMimagesof ZnOnanomaterials using ILs[45]

2 质子型ILs

质子型ILs由Brønsted酸和Brønsted碱通过中和反应制得[30]，其阳离子中的活泼质子氢易与ZnO形成氢键作用，而且质子型ILs自身极易形成氢键聚集体等微结构，因此在制备纳米ZnO时显示出了独特的性质。例如，Yavari等[40]采用4-甲基吡啶三氟乙酸盐([4-MePyH]CF3COO)作为模板剂，通过水热法合成了直径约为91 nm的均匀棒状ZnO，而以[C8(mim)2]Br2和[C17mim]Br为模板剂则分别得到了花状形态的3D纳米/微结构ZnO(每个花状ZnO结构均具有六边形棱柱，尖端具有六边形棱锥，直径约为444 nm)和直径约为109 nm的纳米棒组成的星形形态。从阴阳离子对相互作用入手对此现象进行了解释，认为[4-MePyH]CF3COO的阳离子具有活泼质子氢和芳香性，易与负电性的Zn(OH)2-4产生静电作用形成离子对，从而形成表面薄膜，起到晶体生长控制剂和团聚抑制剂的作用，这有利于ZnO生长单元趋向于垂直落在表面薄膜上，使ZnO晶体优先沿着c轴([0001]方向)生长，最终导致ZnO棒的取向生长。Das等[47]以硝酸乙胺(EAN)水溶液为介质，考察了EAN用量对ZnO形貌的影响，并对影响机制进行了深入研究。结果显示，随着EAN浓度增加，ZnO颗粒的形态从最初的圆柱形变为中间的纺锤体，最后变为球形，他们认为EAN氢键聚集体分别与富集了Zn2+的两个末端平面以及富集了Zn2+和O2-基本单元的侧面相结合，最终形成球形ZnO超结构(图7)；此外，还通过N—H的1H NMR化学位移变化进一步证实了EAN氢键聚集体的存在，且其在ZnO晶体的生长过程中起了表面活性剂胶束的作用，良好的氢键和静电作用有助于EAN聚集体与ZnO晶体表面相结合，使得合成的球形ZnO超结构比市售ZnO具有更优异的光致发光性能和光催化活性。

质子型ILs主要通过其自身氢键聚集体与ZnO发生氢键作用来调控ZnO形貌，其调控机制与烷基咪唑非质子不同，不仅会影响材料形貌，而且也会影响其性能。例如，Zhao等[48]发现以[C12mim]Br为模板剂合成的ZnO纳米棒呈有序花状，以醋酸三乙胺([Et3NH]OAc)质子型ILs为模板剂合成的ZnO纳米棒呈无序花状，而且前者在光催化降解罗丹明B时表现出较好的性能，可能是由于[C12mim]Br诱导的ZnO具有高结晶度和结构特殊所致，说明选择不同种类的ILs为模板剂对ZnO的性能至关重要。除了作为溶剂或模板剂制备纳米ZnO，质子型ILs还可以用于制备金属掺杂的纳米ZnO复合材料，拓宽了ILs在材料制备领域的应用。例如，Meenatchi等[49]以乙醇酸1-丁咪唑盐([C4imH]HOCH2COO)为溶剂和稳定剂，通过化学沉淀法合成了Mn掺杂的ZnO纳米粒子，采用XRD、FT-IR、HR-SEM、EDX、HR-TEM、DRS、PL、振动样品磁力计(VSM)表征了Mn/ZnO纳米颗粒的结构、光学和磁性，结果显示Mn/ZnO纳米颗粒具有六方纤锌矿结构，微晶尺寸约为17.24 nm，能隙为3.35 eV，具有超顺磁性，作为光催化剂可高效降解亚甲基蓝。

图7 EAN中形成球形ZnO超结构的可能机理[47]Fig.7 The proposed mechanism of the formation of ZnOsuperstructures in presenceof EANaggregates[47]

质子型ILs中存在的活泼质子氢，一方面有利于其自身聚集形成微结构，另一方面有利于与ZnO形成氢键作用，因此在调控ZnO的形貌和尺寸方面显示出其独特的优势。此外，质子型ILs还可以高效溶解ZnO，溶有ZnO的质子型ILs溶液可以用作电沉积锌的电解质[50]或固态无水质子导体来制备配位聚合物玻璃[51]，可见在选择质子型ILs为模板剂或溶剂制备金属纳米材料时，要选择酸性适宜的质子型ILs，以防止其影响材料的结构与性能。与氯化烷基咪唑或烷基吡啶非质子型相比，脂肪胺质子型ILs的生物毒性更低和生物降解性更好[52]。因此，从安全和环保角度考虑，质子型ILs在纳米ZnO的制备以及后续应用中的前景更广阔。

3 碱性ILs

碱性ILs的分类较多[53]，本文所涉及的碱性ILs是指具有OH-阴离子的强碱性ILs。与质子型和非质子型ILs相比，在碱性ILs中制备纳米ZnO的最大优点是无须再额外添加NaOH或KOH等碱性物质来调节溶液的pH，利用自身的电离得到的OH-即可实现对ZnO形貌和尺寸的调控。例如，Li等[54-55]以水合四丁基氢氧化胺([N4444]OH)为ILs前体，通过改变醋酸锌的浓度来制备中空ZnO介晶，发现当醋酸锌在[N4444]OH中浓度为10 mg·g-1时，得到的ZnO外壁粗糙、内部通道偏离中心；当浓度增加至16 mg·g-1时，ZnO样品外壁光滑、内部通道居中；而当浓度进一步增加时，ZnO则聚集成为实心颗粒状(图8)；机理研究表明，[N4444]OH是一种有效调控ZnO形貌和尺寸的ILs前体，具有多种功能，例如反应物、溶剂和模板等，促使在反应器壁上形成的纳米级ZnO初级粒子再自发聚集成高度有序的中空ZnO介晶。Zou等[56]采用[N4444]OH、[N2222]OH、[N1111]OH和苄基三甲基氢氧化铵([NB111]OH)为ILs前体在锌箔上合成了不同形貌和尺寸的纳米ZnO，考察了ILs前体浓度和种类对纳米ZnO结构的影响。结果表明，当ILs浓度为0.19 mmol·g-1时，[N2222]OH中合成的ZnO成棒状，而其他三种ILs中合成的ZnO为颗粒状；当ILs浓度增加为1.93 mmol·g-1时，[N2222]OH中合成的ZnO成棒状颗粒，[N4444]OH中合成的ZnO为表面粗糙的微球，[N1111]OH和[NB111]OH中合成的ZnO为棒状结构。进一步研究发现，上述ILs前体调控ZnO形貌和尺寸的机制与Li等[54-55]报道的机理相似。Raula等[57]报道了以乙酰丙酮锌作为锌源和四丁基氢氧化([P4444]OH)为水解剂，在不同有机溶剂中一锅法制备了形貌可控的纳米ZnO，发现改变有机溶剂的极性，能有效调控纳米ZnO的形貌和大小；其中，质子溶剂有利于ZnO形成球形纳米颗粒，而非质子溶剂则有利于棒状ZnO的形成。与棒状ZnO纳米结构相比，球形ZnO纳米颗粒表现出量子约束效应，并能在较低的波长区域发生吸收；而棒状ZnO纳米颗粒与球形ZnO纳米颗粒相比具有更高的光催化活性，原因可能是前者具有更多缺陷态。

图8 不同醋酸锌浓度下得到的ZnO样品的SEM图（比例尺为2 mm,插图是相同样品的放大图）[54]Fig.8 SEM images of ZnOat different zinc acetate concentrations（Scale bars are 2 mm.Insets are magnified views of the same samples）[54]

碱性ILs的结构不仅会影响ZnO的形貌，而且也会影响其应用性能。例如Shahi等[58]采用[C4mim]OH、[C12mim]OH和氢氧化胆碱([Ch]OH)为水解剂和结构导向剂代替传统碱性水解剂如KOH、NaOH、K2CO3和NaHCO3等，合成了具有形貌不同的ZnO纳米材料：六边形盘状、由纳米颗粒组成的环状、六边形盘聚集的花状和纳米球。同时还重点研究了不同形貌ZnO的光催化性能，发现使用[Ch]OH合成的ZnO纳米球表面积较大，且比市售ZnO的光催化活性更优，可用于甲基橙染料的脱色，他们认为这是由于其纳米粒子尺寸较小和电子-空穴复合效应低所致；而在[C4mim]OH和[C12mim]OH中制备的ZnO，则作为光电、电子和传感器材料表现出了良好性能。

碱性ILs在制备纳米ZnO时表现出了优异的性能，源于自身产生的OH-能与Zn2+结合生成Zn(OH)2和Zn(OH)2-4等前体，有利于调控ZnO的结构与形貌。与非质子型和质子型ILs相比，碱性ILs的制备与纯化比较困难，而且热稳定性相对较弱、重复使用性能较差，这在一定程度上限制了其大规模使用[59-60]。

4 聚ILs

聚ILs是指由ILs单体聚合生成的，在重复单元上具有阴、阳离子基团的一类ILs聚合物，兼具ILs和聚合物的优良性能[61-65]。近年来，聚ILs被逐渐应用于纳米ZnO的制备，其能够有效调节纳米ZnO的生长，从而获得分散好、催化活性高的纳米材料[66-68]。例如，Atta等[69-70]首次采用基于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸均聚物的季铵盐与N-乙烯基吡咯烷酮(VP)共聚制得的聚ILs(AMPSA-VP)作封端剂，在水中无须煅烧的情况下制备了抗菌型ZnO纳米颗粒，并研究了聚ILs包覆的ZnO纳米颗粒的表面电荷、形貌、粒径、化学结构和抗菌活性。结果表明，聚ILs中VP片段中酰胺基的氮原子与Zn2+通过配位作用，抑制ZnO纳米颗粒的生长；此外，VP的空间效应也抑制了ZnO团聚；聚ILs中磺酸根阴离子和羟基使ZnO纳米粒子的外表面呈负电性，促进了抑制细菌生长的过氧化物的产生，从而增强了聚ILs封端的ZnO纳米颗粒的抗菌活性，使其对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌细菌具有良好的抗菌性能；此外，上述ZnO复合材料还可以从废水中高效去除亚甲基蓝染料。

聚ILs不仅可以作为封端剂来调控纳米ZnO生长，而且还能利用其自身特性对纳米ZnO进行修饰、改性与掺杂，得到特殊功能化复合材料。例如，Dule等[71]设计一种具有氧化还原活性的聚(1-乙烯基-3-丁基咪唑抗坏血酸盐)ILs(P[VBuim]As)制备了花状纳米ZnO，然后通过表面吸附的抗坏血酸离子还原AgNO3，用原位形成的Ag纳米颗粒对花状ZnO进行修饰，最后得到了球形ZnO@Ag复合材料(图9)。机理研究表明，P[VBuim]As在复合材料制备过程中发挥了三重作用：ZnO的导向与封端剂、Ag+还原剂和Ag纳米粒子(AgNPs)的诱发剂(图10)；ZnO@Ag复合材料是极好的光催化剂，在不使用任何光引发剂的情况下可使甲基丙烯酸甲酯发生光聚合得到聚甲基丙烯酸甲酯(分子量约2105)，且经过四个聚合循环，其催化活性基本保持不变。Li等[72]采用一锅法在聚(1-丁基磺酸-3-乙烯基咪唑硫酸氢盐)ILs(P[BuSuVim]HSO4)中制备了Ce掺杂的ZnO，并用于光催化来降解罗丹明B。研究结果表明，Ce/ZnO比纯ZnO的光催化降解活性更优，其中含Ce为0.3%的Ce/ZnO样品催化性能的最佳，优异的催化性能可能主要归因于Ce的掺杂增加了ZnO纳米颗粒的表面分散性，而聚ILs的添加进一步增强了Ce在ZnO颗粒中分散性，极大地限制了光生电子-空穴的复合，从而增加了材料的光催化降解活性。在XRD谱图中，聚ILs中合成的Ce/ZnO发生明显的红移现象，这表明Ce和聚ILs的掺杂可以减小ZnO的禁带宽度，提高光的利用率。

图9 ZnO和ZnO@Ag材料的场发射扫描电子(FESEM)图[71]Fig.9 Field emission scanning electron microscopy(FESEM)imagesof ZnOand ZnO@Ag[71]

图10 ZnO纳米粒子和ZnO@Ag复合异质纳米结构的形成示意图[71]Fig.10 Schematic representation for the formation of ZnONPs and ZnO@Ag composite heteronanostructures[71]

聚ILs自身的优点如高稳定性、微纳结构等使其在纳米ZnO制备与改性方面显示出与众不同的优势，拓宽了ILs家族在纳米材料制备领域的应用。与其他ILs相比，目前有关聚ILs在纳米ZnO材料制备中研究报道相对较少，许多工作仍值得进一步探索与归纳，如聚ILs的分子量或聚合度对ZnO材料的形貌和性能的影响。此外，聚ILs的制备相对复杂，提纯比较困难，这也会在一定程度上限制其应用。

5 总结与展望

ILs作为溶剂、模板剂、水解剂、敏化剂、封端剂、稳定剂等，在纳米ZnO制备方面显示出了良好的应用前景。通过总结非质子型ILs、质子型ILs、碱性ILs和聚ILs在纳米ZnO制备过程中的研究进展，讨论了ILs种类、结构、碱性对调控纳米ZnO形貌、尺寸和性能的影响，为设计新型ILs用于纳米金属氧化物的制备与改性提供参考与帮助。目前，非质子型和质子型ILs在制备纳米ZnO中应用最多，调控机制比较明确；质子型ILs毒性相对较小，且活泼氢的存在有利于通过氢键作用来改变ZnO的形貌；用碱性ILs代替传统碱性水解剂如NaOH和KOH等，利用自身产生的OH-可以有效调控纳米ZnO的形貌与大小；聚ILs在纳米ZnO制备与改性方面显示出了独特的优势，但调控机制有待进一步研究。因此，根据现阶段ILs中纳米ZnO的研究进展，提出以下建议。

(1)加大ILs宏观性质研究，建立ILs基本性质库，如黏度、密度、临界胶束浓度、电导率、酸碱性等，为选择合适ILs调控纳米ZnO等材料的形貌、尺寸与性能提供帮助。

(2)结合量化计算、计算机模拟和谱学等手段研究ILs微观结构与性质，获得偶极矩、电荷分布和极化率、氢键贡献/接受等性质，为将ILs应用于纳米材料的制备提供理论指导。