离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及用于纤维素溶解纺丝的研究进展

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM3Ac）可以溶解天然高分子等许多聚合物,尤其对于纤维素具有较强的溶解能力,且溶解过程基本不造成纤维素降解,故可以作为纤维素的有效溶剂,用于纤维素的溶解加工。与其它溶剂相比,[EMIM]Ac具有使用安全、不污染环境、易回收循环利用等优势,故在纤维素溶解、纺丝方面具有广阔的应...     

哌啶型离子液体混合电解液在Li/LiCoO2电池中的性能研究

合成并考察了N-甲基-N-乙（丙,丁）基哌啶-二( 三氟甲基磺酰) 亚胺三种离子液体( PP12（3,4）TFSI )作为电解液添加剂的影响. 使用热分析和电化学技术研究了离子液体混合电解液的热稳定性和电化学性能.实验表明,哌啶型离子液体可以提高有机电解液的热稳定性,并且侧链的长短对 LiCoO₂ 电极的电化学性能有重要的影响.当以PP13TFSI配成的混合电解液,在3.0~4.35 V之间、电流密度为150 mA•g^-1时, LiCoO₂ 电极的首次放电容量为156.6 mAh•g^-1,200周循环后容量为133.9mAh•g^-1,容量保持率为85.5%,远远优于在传统有机电解液中的循环性能.     

离子液体凝胶聚合物电解质的三元组分相互作用研究

采用Raman光谱、傅里叶转换红外光谱和X-射线衍射光谱研究N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲磺酸亚胺离子液体（PP13TFSI）和双三氟甲磺酸亚胺锂盐（LiTFSI）对PVDF-HFP聚合物聚合方式的影响,结果表明,PP13TFSI、LiTFSI和PVDF-HFP是共混存在的,同时加入PP13TFSI和LiTFSI会使聚合物的聚合方式由晶体结构转变为无定形结构. 通过对电解质及其各组分的线性扫描伏安曲线和热重曲线分析可知,溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）容易残留在凝胶聚合物电解质（ILGPE）中,这会降低ILGPE的电化学稳定性和热稳定性. 作者对固态LiFePO₄|ILGPE|Li电池的倍率性能进行了研究,实验结果表明其具有较好的倍率性能,当电池倍率由C/10增大至2C,然后再回到C/10时,其容量可以恢复到原来的90.9%左右. 该研究结果对理解PP13TFSI和LiTFSI在ILGPE中的作用机理具有重要的意义.     

离子液体电解质种类对活性炭电极超级电容器电化学性能的影响

本文将经水蒸气二次活化的椰壳活性炭（W-AC）作为电极材料,选择1-乙基-3甲基咪唑四氟硼酸盐（[EMIM]BF₄）作为电解质,结果表明W-AC电极的比电容量远高于未活化的椰壳活性炭（R-AC）.使用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法研究了不同种类离子液体电解质对超级电容器电化学性能的影响.不同阴阳离子组成的离子液体作为电解质,直接影响超级电容器的电化学性能. 研究表明,由EMIM⁺和BMIM⁺阳离子与BF₄^-、TFSI^-阴离子构成的离子液体电解质较适用于W-AC电极. 其中在[EMIM]BF₄电解质中,单片电极的比电容量可高达153 F·g^-1;在1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐（[BMIM]BF₄）电解质中电位窗可达3.5V,能量密度可高达57 Wh·kg^-1.本研究对于构筑高性能超级电容器离子液体的选择提供参考,以满足不同应用领域需求.     

离子液体中CO_2与炔醇在温和条件下高效合成-亚甲基环状碳酸酯

本文研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑二乙基磷酸酯([EMIM][(EtO)2PO2])中醋酸银(AgOAc)对CO2与炔醇反应生成-亚甲基环状碳酸酯的催化性能,发现该反应可以在温和的条件下进行.在AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]催化体系中,30℃、4 MPa CO2压力下,反应6h时-亚甲基环状碳酸酯的产率为97%;当压力降到0.5 MPa时,反应24 h产物产率为65.8%.[EMIM][(EtO)2PO2]在反应中起到了溶剂和碱的双重作用.AgOAc/[EMIM][(EtO)2PO2]体系重复利用3次活性仅略有下降.另外,该体系也可用于催化CO2与其他炔醇(3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇和2-苯基-3-丁炔-2-醇)的反应.     

高容量有机正极材料杯[4]醌在离子液体中的储锂性能

选用理论容量高达446 mAh·g~(-1)的杯[4]醌(calix[4]quinone,C4Q)作为正极材料,研究其储锂性能。由于C4Q在常规有机电解液中的溶解问题会在一定的程度上限制其性能最大化,我们选用Li[TFSI]/[PY13][TFSI]([PY13][TFSI]:1-丙基-1-甲基吡咯烷鎓双三氟甲基磺酰亚胺)离子液体电解液与C4Q进行匹配组装锂离子电池,较大程度地提升了其循环稳定性和倍率性能。在0.1C的电流密度下,循环100圈后的放电比容量为280 mAh·g~(-1),1 000圈后的容量保持率高达72%。当电流密度增加至1C时,放电容量仍有154 mAh·g~(-1)。     

用于柔性应变传感器的离子凝胶的研究进展

随着生活智能化和生产数字化的发展,人们对于柔性传感器、柔性储能器件、柔性显示屏等柔性电子器件的需求和要求逐渐提升,这迫切需要开发具有优良拉伸性能、高透明度和适用温度范围大的柔性导电材料。离子凝胶是一种将离子液体限制在固态三维网络结构的导电弹性材料,其在耐热性、稳定性和力学性能等方面有着明显优势,在柔性电子器件的制造中有着巨大应用潜力。本文将从构成离子凝胶的固态三维网络的分类、结构与性质的改进来综述离子凝胶在柔性应变传感器的研究进展并对离子凝胶的研究发展趋势进行展望。     

辣根过氧化物酶在碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的直接电化学研究

以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（［EMIM］PF6）为粘合剂与多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）、石墨粉相混合制备新型碳糊电极,并在该电极表面修饰辣根过氧化物酶（HRP）制成新型碳糊酶电极（HRP-MWCNTs-CILE）。应用循环伏安法（CV）和计时电流法（it）研究了该修饰电极的直接电化学行为。结果表明,该修饰电极在pH 6.0的0.05 mol/L磷酸缓冲溶液中,其循环伏安曲线上出现了1对准可逆的氧化还原峰,为HRP中Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）电对的特征峰。该修饰电极对过氧化氢具有良好的催化活性、抗干扰能力和稳定性。在最佳条件下,修饰电极对H2O2的测定线性范围为7.0×10-6~3.0×10-3 mol/L,检出限（S/N=3）为2.5×10-6 mol/L。该传感器具有制备简单、成本低廉、响应快等特点,具有较好的应用前景。     

EMIM离子液体离子簇模型的量子化学计算

以1-乙基-3-甲基咪唑(EMIM)卤化物、氟硼酸盐、三溴化物和二碘溴酸盐、氯铝酸和溴铝酸盐等不同种类EMIM离子液体为研究对象,对多阳离子、多阴离子的离子簇模型进行了量子化学计算研究.首先在B3LYP/6-311++G(d, p)水平上(I使用6-311G(d, p)基组)对{[EMIM]X_n}^(n-1)- (X = Cl, Br, I, BF₄, AlCl₄, AlBr₄, Br₃, IBrI, FHF; n = 2, 3)和{[EMIM]₂X_n'}^(n'-2)- (n' = 3, 4, 5)离子簇进行构型优化,并对卤化物和氟硼酸盐进行了振动光谱计算.结果表明所采用理论模型在键长、键角等结构参数及红外振动光谱方面均与实验结果符合较好.同时对不同离子簇模型中阴、阳离子间相互作用能与实验熔点之间的关系进行了研究,发现采用{[EMIM]₂X_n'}^(n'-2)--模型时EMIM离子液体实验熔点与阴、阳离子间相互作用能之间呈现近线性关系.     

1-乙基-3-甲基咪唑L-乳酸盐作为手性配体用于氨基酸的手性拆分

基于手性配体交换机理,研究了以手性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑L-乳酸盐([EMIM][L-Lac])为手性配体拆分色氨酸对映体(Trys)、苯丙氨酸对映体(Phes)和酪氨酸对映体(Tyrs)的方法。实验考察了背景电解质和中心离子种类、手性配体与中心离子的浓度及比例、运行缓冲液pH等因素对Trys、Phes和Tyrs手性拆分的影响。研究发现,当运行缓冲液为40.0 mmol/L [EMIM][L-Lac]、20.0 mmol/L氯化铜(pH 4.5)时,3对对映体均能得到良好的手性拆分。为了验证[EMIM][L-Lac]的良好性能,实验进一步将L-乳酸(L-Lac)作为手性配体用于Trys的手性拆分。对比实验发现,单独使用L-乳酸,DL-Try只能得到部分拆分,加入离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIM-Ace)后,DL-Try分离情况得到了很大改善,但出峰时间延长至30 min以上。而使用[EMIM][L-Lac]时,Trys的出峰时间均在15 min以内。实验最后还对手性拆分机理做了进一步讨论。实验结果表明:在EMIM-Ace辅助L-Lac体系中,EMIM-Ace仅被用于抑制电渗流,并未参与手性配体交换反应;而在[EMIM][L-Lac]体系中,参与手性配体交换反应的主要是未解离的[EMIM][L-Lac],而不是解离后的L-乳酸根离子形成的L-乳酸。