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離子液體理化性質(zhì)介紹之-熱穩(wěn)定性、密度簡(jiǎn)述

時(shí)間:2022-09-01 13:49:56       瀏覽:2140

離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現(xiàn)液態(tài)的、完全由陰陽(yáng)離子所組成的鹽,也稱為低溫熔融鹽。離子液體作為離子化合物,其熔點(diǎn)較低的主要原因是因其結(jié)構(gòu)中某些取代基的不對(duì)稱性使離子不能規(guī)則地堆積成晶體所致。它一般由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子組成,常見(jiàn)的陽(yáng)離子有季銨鹽離子、季鏻鹽離子、瞇唑鹽離子和吡啶鹽離子等,陰離子有鹵素離子、四氟硼酸根離子、六氟磷酸根離子等。


熱穩(wěn)定性:離子液體的熱穩(wěn)定性分別受雜原子-碳原子之間作用力和雜原子-氫鍵之間作用力的限制,因此與組成的陽(yáng)離子和陰離子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)密切相關(guān)。例如在氧化鋁上測(cè)定的多種咪唑鹽離子液體的起始熱分解溫度大多在400 ℃左右,同時(shí)也與陰陽(yáng)離子的組成有很大關(guān)系。當(dāng)陰離子相同時(shí),咪唑鹽陽(yáng)離子2位上被烷基取代時(shí),離子液體的起始熱分解溫度明顯提高;而3位氮上的取代基為線型烷基時(shí)較穩(wěn)定。相應(yīng)的陰離子部分穩(wěn)定性順序?yàn)椋?/span>PF6>Beti > Im≈BF4 >Me≈AsF6 ≥I、Br、Cl。同時(shí),離子液體的水含量也對(duì)其熱穩(wěn)定性略有影響。


密度:離子液體的密度與陰離子和陽(yáng)離子有很大關(guān)系。比較含不同取代基咪唑陽(yáng)離子的氯鋁酸鹽的密度發(fā)現(xiàn),密度與咪唑陽(yáng)離子上N-烷基鏈長(zhǎng)度呈線性關(guān)系,隨著有機(jī)陽(yáng)離子變大,離子液體的密度變小。這樣可以通過(guò)陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的輕微調(diào)整來(lái)調(diào)節(jié)離子液體的密度。陰離子對(duì)密度的影響更加明顯,通常是陰離子越大,離子液體的密度也越大。因此設(shè)計(jì)不同密度的離子液體,首先選擇相應(yīng)的陰離子來(lái)確定大致范圍,然后認(rèn)真選擇陽(yáng)離子對(duì)密度進(jìn)行微調(diào)。


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