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離子液體理化性質(zhì)介紹之-熱穩(wěn)定性、密度簡述

時間:2022-09-01 13:49:56       瀏覽:1741

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)陽離子和無機(jī)陰離子組成,常見的陽離子有季銨鹽離子、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,同時也與陰陽離子的組成有很大關(guān)系。當(dāng)陰離子相同時,咪唑鹽陽離子2位上被烷基取代時,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,離子液體的水含量也對其熱穩(wěn)定性略有影響。


密度:離子液體的密度與陰離子和陽離子有很大關(guān)系。比較含不同取代基咪唑陽離子的氯鋁酸鹽的密度發(fā)現(xiàn),密度與咪唑陽離子上N-烷基鏈長度呈線性關(guān)系,隨著有機(jī)陽離子變大,離子液體的密度變小。這樣可以通過陽離子結(jié)構(gòu)的輕微調(diào)整來調(diào)節(jié)離子液體的密度。陰離子對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)的陰離子來確定大致范圍,然后認(rèn)真選擇陽離子對密度進(jìn)行微調(diào)。


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