离子液体结构对吸湿性的影响

2016-10-19 09:52:29 adman 20

离子液体结构因素包括阳离子、阴离子、阳离子烷基链长和C2甲基化等, 而阴阳离子的相互作用强度, 尤其是氢键起主要作用. 一般离子液体的阴阳离子氢键作用越强, 吸水就越强. 离子液体和水的作用强弱取决于阴阳离子的体积和表面电荷分布.离子液体的吸湿性主要取决于阴离子, 同系列的离子液体, 通常体积大的离子, 电荷离域性强, 表面电荷分布少, 与水的作用也小, 所形成的离子液体的吸湿性也差. 阴离子为[BF4] 离子液体的吸湿能力[BMIM](1-丁基-3-甲基咪唑)>[HMIM](1-己基-3-甲基咪唑)>[OMIM](1-辛基-3-甲基咪唑), 即离子液体的吸水能力随阳离子烷基链长增加而降低, 这也可以用离子体积的增加来解释. 而吸水性[BMIM]>[BMMIM](1-丁基-2,3-二甲基咪唑)则表明C2甲基化导致吸水性降低, 这可能是由于C2甲基化后, C2-H不能与阴离子形成氢键, 并且离子体积增加, 表面电荷减少所导致的.阴离子相同的情况下, 离子液体的吸水性一般按照咪唑类、吡啶类、季磷类的顺序降低. 当阳离子固定为[BMIM]时, 阴离子吸水性从强到弱遵循如下顺序: [Ac]>[Cl]>[Br]>[TFA]( 三氟醋酸盐)>[NO3]>[TFO](三氟甲磺酸盐)>[BF4]>[Tf2N](双三氟甲磺酰亚胺盐)>[CHO]>[PF6].

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