離子液體的制備、表征及其電化學(xué)研究.pdf

1、室溫離子液體是指在室溫附近完全由陰、陽離子組成的液態(tài)離子化合物。離子液體因其具有寬的電勢窗、低的熔點(diǎn)、幾乎可以忽略的蒸氣壓及良好的溶解度等特點(diǎn)已經(jīng)在有機(jī)合成、催化、分離、電化學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。離子液體最開始是應(yīng)用在電鍍等電化學(xué)領(lǐng)域，近年來作為溶劑和催化劑在有機(jī)合成方面研究的十分活躍，而其獨(dú)特的溶解性則被很多人應(yīng)用在萃取、分離等方面的研究中。
　　 本文通過兩步法合成了一系列的疏水性的咪唑類離子液體N-甲基-N'-丁基咪唑六氟磷

2、酸鹽([BMIM]PF6)，N-甲基-N'-己基咪唑六氟磷酸鹽([HMIM]PF6)，N-甲基-N'-辛基咪唑六氟磷酸鹽([OMIM]PF6)，N-甲基-N'-癸基咪唑六氟磷酸鹽([DeMIM]PF6)，并通過1H NMR和紅外對合成的離子液體進(jìn)行了表征。隨后測定了離子液體的密度、電化學(xué)窗口及電導(dǎo)率，研究了離子液體結(jié)構(gòu)和這些性質(zhì)的關(guān)系，對離子液體的實(shí)際應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用。
　　 利用三電極體系研究了三氯化鐵在幾種不同的咪唑類

3、離子液體中電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)表明這幾種不同的離子液體中FeCl3的氧化還原是具有較高的可逆性且受擴(kuò)散控制的單電子轉(zhuǎn)移過程。并且離子液體的陰、陽離子的結(jié)構(gòu)對FeCl3的擴(kuò)散有一定的影響：對于含BF4-陰離子的離子液體[EMIM]BF4、[BMIM]BF4、[HMIM]BF4，F(xiàn)eCl3的峰電流的大小順序?yàn)椋篬EMIM]+﹥[BMIM]+﹥[HMIM]+。而對于含PF6-陰離子的離子液體[BMIM]PF6和[HMIM]PF6，F(xiàn)eCl3峰電流

4、的大小順序?yàn)椋篬BMIM]+﹥[HMIM]+。此外，對于含相同陽離子的離子液體，F(xiàn)eCl3的峰電流的大小為：BF4-﹥PF6-。
　　 論文還系統(tǒng)地研究了液/液界面上的電流振蕩現(xiàn)象及影響因素，研究表明這種振蕩現(xiàn)象和Fe(CN)64-的濃度、循環(huán)伏安掃描速率、水相液滴的大小以及有機(jī)相的支持電解質(zhì)的種類有關(guān)?；谝陨系慕Y(jié)論我們提出了液/液界面上離子對特性吸附的模型：水相里的Fe(CN)64-和有機(jī)相里的TBA+或 TPnA+在界面上