论文部分内容阅读
室温离子液体是指在室温附近完全由阴、阳离子组成的液态离子化合物。离子液体因其具有宽的电势窗、低的熔点、几乎可以忽略的蒸气压及良好的溶解度等特点已经在有机合成、催化、分离、电化学等领域被广泛应用。离子液体最开始是应用在电镀等电化学领域,近年来作为溶剂和催化剂在有机合成方面研究的十分活跃,而其独特的溶解性则被很多人应用在萃取、分离等方面的研究中。本文通过两步法合成了一系列的疏水性的咪唑类离子液体N-甲基-N’-丁基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6),N-甲基-N’-己基咪唑六氟磷酸盐([HMIM]PF6),N-甲基-N’-辛基咪唑六氟磷酸盐([OMIM]PF6),N-甲基-N’-癸基咪唑六氟磷酸盐([DeMIM]PF6),并通过1H NMR和红外对合成的离子液体进行了表征。随后测定了离子液体的密度、电化学窗口及电导率,研究了离子液体结构和这些性质的关系,对离子液体的实际应用具有一定的指导作用。利用三电极体系研究了三氯化铁在几种不同的咪唑类离子液体中电化学行为。实验表明这几种不同的离子液体中FeCl3的氧化还原是具有较高的可逆性且受扩散控制的单电子转移过程。并且离子液体的阴、阳离子的结构对FeCl3的扩散有一定的影响:对于含BF4-阴离子的离子液体[EMIM]BF4、[BMIM]BF4、[HMIM]BF4, FeCl3的峰电流的大小顺序为:[EMIM]+﹥[BMIM]+﹥[HMIM]+。而对于含PF6-阴离子的离子液体[BMIM]PF6和[HMIM]PF6,FeCl3峰电流的大小顺序为:[BMIM]+﹥[HMIM]+。此外,对于含相同阳离子的离子液体,FeCl3的峰电流的大小为:BF4-﹥PF6-。论文还系统地研究了液/液界面上的电流振荡现象及影响因素,研究表明这种振荡现象和Fe(CN)64-的浓度、循环伏安扫描速率、水相液滴的大小以及有机相的支持电解质的种类有关。基于以上的结论我们提出了液/液界面上离子对特性吸附的模型:水相里的Fe(CN)64-和有机相里的TBA+或TPnA+在界面上形成离子对,从而导致振荡现象的产生。以上研究结果有助于我们深入了解液/液界面上振荡产生的机理及液/液界面的结构。