离子液体BMIBF4性质的研究

用最大气泡法和韦氏天平法,在278．15～343．15K范围内测定了离子液体BMIBF4的表面张力和密度;讨论了这个离子液体的体积性质和表面性质;根据离子个头大又极不对称的特点,提出了离子液体的空隙模型．根据空隙模型计算的离子液体恒压热膨胀系数与实验值相比,偏差在10％左右。     

过渡金属离子液体EMIFeCl3的性质研究

在干燥高纯氩气氛的手套箱内, 直接将摩尔比为1∶1的高纯无水FeCl3与氯化1-甲基-3-乙基咪唑(EMIC)混合, 得到棕色透明的离子液体EMIFeCl4. 在293.15~343.15 K温度范围内测定了该离子液体的密度和表面张力. 利用Glasser经验方程和空隙模型研究了EMIFeCl4的性质, 并与离子液体EMIAlCl4进行比较, 指出空隙模型具有一定的合理性.     

离子液体辅助CaMoO4中空微米球的制备及光学性质研究

以1-正丁基-3-甲基咪唑溴盐离子液体([BMIM]Br)/水体系为反应介质，利用简便的液相沉淀法在室温下合成了钼酸钙(CaMoO₄)中空微球体材料。分别利用X-射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)对产品的相结构及形貌进行表征，发现产品为空心结构的白钨矿型微米级球体,并且该CaMoO₄微球体是由粒径为10～20 nm的纳米粒子聚集而成。利用紫外可见(UV-Vis)漫反射谱及室温光致发光(PL)谱测试了产品的光学性质。通过与纯水相、1-乙基-3-甲基咪唑溴盐离子液体([EMIM]Br)/水及1-正己基-3-甲基咪唑溴盐离子液体([HMIM]Br)/水等体系中所得产品的对比，证明了[BMIM]Br对产品的形貌及光学性能等具有重要影响，并对中空微球体形成的机理进行了讨论。     

室温离子液体BMIGaCl4热力学性质研究

An ionic liquid （IL） BMIGaCh was prepared by directly mixing GaCl3 and 1-methyl-3-butylimidazolium chloride with molar ratio of 1/1 under argon atmosphere. The densities and surface tensions of this pure ionic liquid were determined in the temperature range of 268.15 to （338.15±0.1） K. A new theoretical model of ionic liquids, an interstice model, was applied to calculate the thermal expansion coefficient of IL BMIGaCh, a, and the magnitude order of its value calculated by the theory was the same as experimental one. Both Raman scattering and ab initio calculations indicate that GaCl4^- is the only species containing Ga in the ionic liquid BMIGaCl4.     

铝基离子液体BMIAlCl4的热力学性质

在高纯氩气氛下, 直接将摩尔比为1:1的高纯无水AlCl₃和BMIC(氯化1-甲基-3-丁基咪唑)搅拌混合, 得到一种无色透明的离子液体BMIAlCl₄. 在278.2～343.2 K范围内, 用最大气泡法测定了BMIAlCl₄的表面张力, 用Westphal天平法测定了该离子液体的密度；利用Glasser经验方程讨论了该离子液体的热力学性质, 并与其它离子液体作了比较. 根据空隙模型计算了BMIAlCl₄离子液体的恒压热膨胀系数, 与本文实验值基本一致, 说明空隙模型具有一定的合理性.     

稀散金属室温离子液体BMIInCl4的性质研究

在干燥高纯氩气氛的手套箱内,直接将摩尔比为1∶1的高纯无水InCl₃与氯化1-甲基-3-丁基咪唑(BM IC l)混合,得到无色透明的离子液体BM IInCl₄.在278.15-343.15 K温度范围内测定了该离子液体的密度和表面张力.利用G lasser经验方程和空隙模型讨论了BM IInCl₄的性质,并与离子液体BMIAlCl₄作了比较,证明了空隙模型具有一定的合理性.     

快离子导体Li3V2(PO4)3包覆LiFePO4的结构和性能

通过机械活化将快离子导体Li3 V2(PO4)3包覆在LiFePO4 表面, 制备了性能优异的复合正极材料9LiFePO4@Li3 V2(PO4)3. 用XRD, SEM, HRTEM, EDS和电化学测试等手段研究了材料的物理化学性能. 结果表明, 包覆后的材料含有橄榄石结构的LiFePO4、单斜晶系的Li3 V2(PO4)3 和正交晶系的Li3 PO4; LiFePO4颗粒表面包覆了一层Li3 V2(PO4)3, 且部分V3+进入LiFePO4晶格内部, 使其晶格参数减小, 包覆后的LiFePO4的交换电流密度和锂离子扩散系数均提高了1个数量级. 电化学测试结果表明, 包覆后的LiFePO4的倍率性能及循环性能都得到显著改善, 在1C和2C倍率下, 包覆后的LiFePO4的首次放电比容量较包覆前分别提高了34.09%和78.97%, 经150次循环后容量保持率分别提高了27.77%和65.54%; 并且5C时容量为121.379 mA·h/g(包覆前LiFePO4在5C下几乎没有容量), 循环350次后的容量保持率高达94.03%.     

碳酸乙烯酯添加剂对BMImBF4离子液体作为镁沉积—溶解电解液的改性研究

利用恒电流沉积-溶解、交流阻抗、XRD和SEM方法研究了在室温下EC(碳酸乙烯酯)添加剂对BMImBF₄离子液体作为镁沉积电解液的改善情况. 在Mg(CF₃SO₃)₂浓度为0.3 mol•L^－1的BMImBF₄电解液中加入w＝5%(质量分数)的EC后, 沉积—溶解循环过程更加稳定, 并且循环次数明显增加, 可以达到265次以上; 交流阻抗结果显示, 膜电阻和电荷转移电阻有所减少; 从SEM图可以观察到, 在沉积初期原本枝晶态的镁在加入EC后以颗粒状沉积. 可能是EC添加剂在反应中形成的低聚物覆盖在镁的表面, 抑制了枝晶的形成.     

碳酸乙烯酯添加剂对BMImBF4离子液体作为镁沉积—溶解电解液的改性研究

利用恒电流沉积-溶解、交流阻抗、XRD和SEM方法研究了在室温下EC(碳酸乙烯酯)添加剂对BMImBF₄离子液体作为镁沉积电解液的改善情况. 在Mg(CF₃SO₃)₂浓度为0.3 mol•L^－1的BMImBF₄电解液中加入w＝5%(质量分数)的EC后, 沉积—溶解循环过程更加稳定, 并且循环次数明显增加, 可以达到265次以上; 交流阻抗结果显示, 膜电阻和电荷转移电阻有所减少; 从SEM图可以观察到, 在沉积初期原本枝晶态的镁在加入EC后以颗粒状沉积. 可能是EC添加剂在反应中形成的低聚物覆盖在镁的表面, 抑制了枝晶的形成.     

锌基离子液体BMIZn2Cl5的性质研究

合成了对水和空气均稳定的锌基离子液体五氯化二锌-1-甲基-3-丁基咪唑(BMIZn2Cl5). 在313.15～343.15 K温度范围内, 测定了离子液体BMIZn2Cl5的密度和表面张力. 拟合并估算了BMIZn2Cl5的恒压热胀系数和表面熵, 并根据Glasser理论和离子液体的空隙模型, 讨论了BMIZn2Cl5的热力学性质, 估算出其晶格能和标准熵 , 计算了离子液体的恒压热胀系数α, 与实验值基本一致, 说明了空隙模型的合理性. 并利用Kabo和Rebelo的方法估算了锌基离子液体BMIZn2Cl5的正常沸点, 蒸气压, 汽化焓( )等性质参数.     

Estimation of Physico-chemical Properties of Ionic Liquid EPReO_4 Using Surface Tension and Density

An ionic liquid (IL) EPReO₄ (N‐ethylpyridinium rheniumate) was prepared. The density and surface tension values of the IL were determined in the temperature range of 293.15–343.15 K. The ionic volume and surface entropy of the IL were estimated by extrapolation, respectively. In terms of Glasser's theory, the standard molar entropy and lattice energy of the IL were estimated, respectively. Using Kabo's and Rebelo's methods, the molar enthalpy values of vaporization of the IL, Δ^g_lH⁰_m (298 K), at 298 K and, Δ^g_lH⁰_m (T_b), at hypothetical normal boiling point were estimated, respectively. According to the interstice model, the thermal expansion coefficient of IL EPReO₄ (α) was calculated and compared with experimental value, finding their magnitude order is in good agreement by 8.98%.     

利用标准加入法研究离子液体EMIBF4的密度和表面张力

在278.15～338.15 K温度范围内, 分别用Anton Paar密度计和最大气泡法测定了含有不同微量水的离子液体EMIBF₄ (1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)的密度和表面张力, 讨论了微量水对这些性质的影响, 进而用标准加入法确定了无水离子液体EMIBF₄的密度和表面张力. 借助Glasser理论和空隙模型讨论了EMIBF₄的热力学性质. 用空隙模型计算的离子液体热膨胀系数与实验测定值较好一致, 说明空隙模型具有合理性.     

Studies on the properties of ionic liquid BMIInCl4

An ionic liquid (IL) was prepared by directly mixing InCl₃ and 1-methyl-3-butylimidazolium chloride(BMIC) with molar ratio 1:1 under dry argon atmosphere. The densities, and surface tension of pure IL were determined at temperature range of (278.15 to 343.15±0.1K). The properties for ionic liquid based on group III were discussed using Glasser’s theory. The standard entropy, the surface energy and the crystal energy of ionic liquid were calculated, respectively. The crystal energy of ionic liquid is much lower than ionic solid and this is the underlying reason for forming ionic liquid at room temperature. In addition, a new theoretical model of IL, that is interstice model, was applied to calculate the thermal expansion coefficient of BMIInCl₄. The order of magnitude for the thermal expansion coefficient, a, calculated by the theoretical model is in good agreement with experimental value. The result shows that there is much reasonableness for the interstice model of ionic liquid. __________ Translated from Chemical Journal of Chinese University, 2005, 26(10)(in Chinese)     

Pd(OAc)2/Cu(OTf)2在离子液体BMImPF6中催化苯乙烯二聚反应的研究

在离子液体BMImPF₆中, 用不同的钯催化剂和Lewis酸三氟甲磺酸铜Cu(OTf)₂共催化苯乙烯二聚反应, 发现用Pd(OAc)₂/Cu(OTf)₂作催化剂, Pd/Cu物质的量之比为1～4时, 可高产率高选择性地获得苯乙烯二聚产物1,3-二苯基-1-丁烯. BMImPF₆对催化剂有较好的溶解性, 可固定催化剂体系, 使催化剂有效地与产品分离. 同时, α-甲基苯乙烯的二聚反应表明, 室温下不发生反应, 提高温度有利于反应进行.     

过渡元素掺杂Fe3O4（001）表面磁电性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算Fe₃O₄,Fe₃O₄（001）表面以及过渡元素掺杂表面的电子结构和磁性。结果表明Fe₃O₄的半金属性主要来源于B位Fe离子,并且Fe的3d轨道发生强烈自旋极化;比较（001）表面不同终端A和B终端的表面能和电子结构,得出两种终端稳定性存在差异且A终端较稳定同时表现半金属性;由过渡元素V、Cr、Mn、Co、Cu和Zn取代Fe₃O₄（001）表面A终端A位Fe进行掺杂,形成的6种新表面结构都保持了半金属性。对比它们的表面能和磁矩,Mn掺杂的表面结构最稳定并且磁矩明显增大。     

过渡元素掺杂Fe_3O_4(001)表面磁电性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算Fe_3O_4,Fe_3O_4(001)表面以及过渡元素掺杂表面的电子结构和磁性。结果表明Fe_3O_4的半金属性主要来源于B位Fe离子,并且Fe的3d轨道发生强烈自旋极化;比较(001)表面不同终端A和B终端的表面能和电子结构,得出两种终端稳定性存在差异且A终端较稳定同时表现半金属性;由过渡元素V、Cr、Mn、Co、Cu和Zn取代Fe_3O_4(001)表面A终端A位Fe进行掺杂,形成的6种新表面结构都保持了半金属性。对比它们的表面能和磁矩,Mn掺杂的表面结构最稳定并且磁矩明显增大。     

关于限域离子液体吸附CO_2的密度泛函理论(DFT)的研究

近年来,温室效应日趋严重,因此吸收CO_2的材料受到了广泛的关注.采用了密度泛函理论(DFT)研究以SiO_2为载体的限域离子液体对CO_2的吸附.对比纯净离子液体(ILs)以及限域离子液体与CO_2的相互作用情况,在这两种状态下两种体系的吸附情况大不相同.从几何结构、相互作用以及电荷分析等方面对ILs、 SiO_2以及ILs/SiO_2复合结构进行研究.计算结果表明,载体、离子液体和CO_2之间都存在较强的相互作用.离子液体的负载不仅改变了SiO_2载体的结构,而且受载体的影响阴阳离子之间的相互作用力也发生了改变.计算结果为进一步深入限域离子液体对CO_2的吸附打下了理论基础.