物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
Acta Physico-Chimica Sinica
2015年
8期
1452-1460
,共9页
离子液体%微粘度%转动动力学%荧光光谱
離子液體%微粘度%轉動動力學%熒光光譜
리자액체%미점도%전동동역학%형광광보
Ionic liquid%Microviscosity%Rotational dynamics%Fluorescence spectroscopy
室温离子液体由于其极低的蒸汽压、比较好的热稳定性和化学稳定性、良好的分子结构与性能的可设计性等优点,作为一种新型的环境友好溶剂在很多领域有着广泛的应用.对于离子液体的微观结构和微观性能的研究是设计新型离子液体以及扩展离子液体应用的关键.本文通过荧光探针分子香豆素153(C153)的转动动力学和对微观环境敏感的荧光探针分子1,3-二(1-芘基)丙烷(BPP)的稳态荧光光谱,探测和表征了烷基取代的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])和与其具有相似结构的醚键官能化的离子液体1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF6])的微观结构和微粘度.C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的转动过程具有快、慢两个组分表明离子液体[bmim][PF6]内部存在松散和紧密的两种结构微区;而C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的转动动力学只存在一种过程,说明醚键的引入使得[moemim][PF6]内部趋于一种类型的微环境.通过C153探针分子的转动时间研究发现,醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]的微粘度小于烷基链取代的离子液体[bmim][PF6],同时通过BPP探针分子的二聚体激基复合物(excimer)与单体(monomer)荧光发射强度的比值(/E//M)研究也证明这一结果.醚键的引入使得离子液体[moemim][PF6]相对于离子液体[bmim][PF6],侧链的极性更大、柔顺性更好,同时醚键有可能作为氢键的受体与阳离子形成氢键从而削弱离子液体中阴、阳离子间的相互作用,使得离子液体[moemim][PF6]的微观环境比离子液体[bmim][PF6]更为均一,同时具有更小的微粘度.
室溫離子液體由于其極低的蒸汽壓、比較好的熱穩定性和化學穩定性、良好的分子結構與性能的可設計性等優點,作為一種新型的環境友好溶劑在很多領域有著廣汎的應用.對于離子液體的微觀結構和微觀性能的研究是設計新型離子液體以及擴展離子液體應用的關鍵.本文通過熒光探針分子香豆素153(C153)的轉動動力學和對微觀環境敏感的熒光探針分子1,3-二(1-芘基)丙烷(BPP)的穩態熒光光譜,探測和錶徵瞭烷基取代的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟燐痠鹽([bmim][PF6])和與其具有相似結構的醚鍵官能化的離子液體1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟燐痠鹽([moemim][PF6])的微觀結構和微粘度.C153探針分子在離子液體[bmim][PF6]中的轉動過程具有快、慢兩箇組分錶明離子液體[bmim][PF6]內部存在鬆散和緊密的兩種結構微區;而C153探針分子在離子液體[moemim][PF6]中的轉動動力學隻存在一種過程,說明醚鍵的引入使得[moemim][PF6]內部趨于一種類型的微環境.通過C153探針分子的轉動時間研究髮現,醚鍵官能化的離子液體[moemim][PF6]的微粘度小于烷基鏈取代的離子液體[bmim][PF6],同時通過BPP探針分子的二聚體激基複閤物(excimer)與單體(monomer)熒光髮射彊度的比值(/E//M)研究也證明這一結果.醚鍵的引入使得離子液體[moemim][PF6]相對于離子液體[bmim][PF6],側鏈的極性更大、柔順性更好,同時醚鍵有可能作為氫鍵的受體與暘離子形成氫鍵從而削弱離子液體中陰、暘離子間的相互作用,使得離子液體[moemim][PF6]的微觀環境比離子液體[bmim][PF6]更為均一,同時具有更小的微粘度.
실온리자액체유우기겁저적증기압、비교호적열은정성화화학은정성、량호적분자결구여성능적가설계성등우점,작위일충신형적배경우호용제재흔다영역유착엄범적응용.대우리자액체적미관결구화미관성능적연구시설계신형리자액체이급확전리자액체응용적관건.본문통과형광탐침분자향두소153(C153)적전동동역학화대미관배경민감적형광탐침분자1,3-이(1-비기)병완(BPP)적은태형광광보,탐측화표정료완기취대적리자액체1-정기-3-갑기미서륙불린산염([bmim][PF6])화여기구유상사결구적미건관능화적리자액체1-갑양기을기-3-갑기미서륙불린산염([moemim][PF6])적미관결구화미점도.C153탐침분자재리자액체[bmim][PF6]중적전동과정구유쾌、만량개조분표명리자액체[bmim][PF6]내부존재송산화긴밀적량충결구미구;이C153탐침분자재리자액체[moemim][PF6]중적전동동역학지존재일충과정,설명미건적인입사득[moemim][PF6]내부추우일충류형적미배경.통과C153탐침분자적전동시간연구발현,미건관능화적리자액체[moemim][PF6]적미점도소우완기련취대적리자액체[bmim][PF6],동시통과BPP탐침분자적이취체격기복합물(excimer)여단체(monomer)형광발사강도적비치(/E//M)연구야증명저일결과.미건적인입사득리자액체[moemim][PF6]상대우리자액체[bmim][PF6],측련적겁성경대、유순성경호,동시미건유가능작위경건적수체여양리자형성경건종이삭약리자액체중음、양리자간적상호작용,사득리자액체[moemim][PF6]적미관배경비리자액체[bmim][PF6]경위균일,동시구유경소적미점도.