本发明涉及一种属于结构型磁功能材料及其制备技术领域，涉及一种Co(Ⅱ)自聚合磁性离子液体及其合成方法，具体涉及一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法。
背景技术：
离子液体作为一种绿色溶剂和催化剂已得到了广泛的研究和应用。然而，磁性离子液体的研究仍处于起步阶段，新型磁性离子液体的发展较为缓慢，已合成的磁性离子液体主要以磁性中心为阴离子如FeCl4-、FeBr4-等中的金属配离子为主，且应用领域的研究也相对较窄。
聚合磁性离子液体是以磁性离子液体为结构单元的功能高分子材料。除具有高电导率、高热稳定性、宽电化学窗口、良好机械性能、安全、稳定等优势外，还具备了可设计性和较强的磁场响应效应，可通过调节磁场强度实现分离、提纯及回收，是新一代功能材料。将在有机合成、纳米复合材料、太阳能电池、生物传感器、分离、催化、磁材料等领域具有广泛的应用前景。
目前聚合离子液体的制备方法主要有浇铸法、共聚法和自聚合法。本发明以乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类离子液体为单体，通过自聚合法制备乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类聚合磁性离子液体。
乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])属首次报道，其制备方法也是本发明首次提及。本发明将扩展磁性离子液体的研究和应用领域。
技术实现要素：
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法。
技术方案
一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体，其特征在于：自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])的结构为：
其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6；
所述单体(VCnIM)2[Co(NCS)4]的结构为：
其中R＝-CnH2n+1，n＝4,5,6。
一种所述乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：将单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]和占总质量1.5％的引发剂偶氮二异丁氰AIBN混合，于75℃下反应24h，得到絮状物，其中：n＝4,5,6；
步骤2：再加入甲醇至分层，静置，抽滤，得到深蓝色沉淀；
步骤3：将蓝色沉淀用甲醇洗涤多次，再用丙酮洗涤多次后，置于表面皿上，室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体P((VCnIM)2[Co(NCS)4])。
所述甲醇的加入量能够使液体分层得沉淀物。
所述甲醇洗涤或丙酮洗涤多次为3次。
有益效果
本发明提出的一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体及制备方法，通过单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]的自聚合，获得安全、稳定及良好机械加工性能和较强磁场响应效应的聚合磁性离子液体；通过改变单体乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类磁性离子液体(VCnIM)2[Co(NCS)4]上烷基链的长短，实现自聚合磁性离子液体磁性的可调控性，并提供了乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法。
其有益效果是：
(1)本发明提供了一种乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体的制备方法，工艺简单。
(2)本发明提供的乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体磁性可调，磁化率均大于零，属顺磁性，具有较高的热稳定性。
(3)本发明提供的乙烯基烷基咪唑四硫氰合钴(Ⅱ)类自聚合磁性离子液体呈固态，易加工。通过调节磁场强度可实现快速分离、提纯及回收，有利于拓展磁性离子液体的应用范围。
具体实施方式
现结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：将20.0g的1-乙烯基-3-丁基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC4IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC4IM)2[Co(NCS)4])。
经热重分析，P((VC4IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC4IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为590.76K。第二个阶段为P((VC4IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为709.80K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。
实施例2：将20.0g的1-乙烯基-3-戊基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC5IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC5IM)2[Co(NCS)4])。
经热重分析，P((VC5IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC5IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为596.63K。第二个阶段为P((VC5IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为712.18K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。
实施例3：将20.0g的1-乙烯基-3-己基咪唑异硫氰合钴磁性离子液体(VC6IM)2[Co(NCS)4]和0.30g引发剂AIBN置于50mL的圆底烧瓶中，于75℃下反应24h后得到絮状物。向圆底烧瓶中加入甲醇，静置分层，抽滤，得到深蓝色沉淀。用甲醇洗涤蓝色沉淀3次，再用丙酮洗涤3次后，转移至表面皿上。室温下待丙酮挥干后，于真空干燥箱中干燥48h，得自聚合磁性离子液体P((VC6IM)2[Co(NCS)4])。
经热重分析，P((VC6IM)2[Co(NCS)4])有两个阶段的热失重。第一阶段为(VC6IM)2[Co(NCS)4]的热失重，温度为615.45K。第二个阶段为P((VC6IM)2[Co(NCS)4])的热失重，温度为721.32K。磁化率大于0，数量级在10-6～10-5之间，属顺磁性。