離子液體溶液的電導(dǎo)率研究.pdf

1、離子液體是一種新型的綠色溶劑，具有蒸汽壓低、液程寬、熱穩(wěn)定好、化學(xué)穩(wěn)定性好、電導(dǎo)率高、電化學(xué)窗口寬等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于催化、分離、分析以及電化學(xué)等領(lǐng)域。然而，離子液體的高黏度限制了其在電化學(xué)領(lǐng)域作為電解液的應(yīng)用。離子液體-有機(jī)溶劑混合體系正好克服了這一缺點(diǎn)，拓展了其在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。離子液體-有機(jī)溶劑混合體系若用作電解液，電導(dǎo)率是影響電源電化學(xué)性能的最重要的因素之一。本文的研究重點(diǎn)是1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺鹽（[EMIM][D

2、CA]）分別與丙烯碳酸酯（PC）、γ-丁內(nèi)酯（GBL）構(gòu)成的二元混合體系的電導(dǎo)率性質(zhì)。
　　首先，我們分別測(cè)定了[EMIM][DCA]-PC體系與[EMIM][DCA]-GBL體系在全濃度范圍內(nèi)（IL摩爾分?jǐn)?shù)從0到1）從293.15K到353.15K下的電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，并分析了溫度、IL濃度對(duì)于混合體系的電導(dǎo)率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電導(dǎo)率隨溫度升高而增大。電導(dǎo)率隨著離子液體濃度先增加后降低，存在最大值，并且最大值隨對(duì)應(yīng)的離子液體濃度隨

3、著溫度升高而增大。我們分別用 VTF方程、Arrhenius方程對(duì)電導(dǎo)率與溫度間的關(guān)系進(jìn)行擬合，VTF方程準(zhǔn)確度更高一些。但我們還發(fā)現(xiàn)Arrhenius方程的參數(shù)與IL濃度之間存在一定關(guān)系，因此我們得到一個(gè)能同時(shí)描述溫度、濃度影響的四參數(shù)方程。綜合考慮這二者的優(yōu)勢(shì)，我們對(duì)于四參數(shù)的Arrhenius方程做出校正，得到一個(gè)全新的四參數(shù)的擬阿倫尼烏斯（Quasi-Arrhenius）方程，能準(zhǔn)確地描述溫度、IL濃度與電導(dǎo)率之間的關(guān)系。

4、>　　然后，我們對(duì)于純[EMIM][DCA]、[EMIM][DCA]-PC以及[EMIM][DCA]-GBL體系分別進(jìn)行了分子動(dòng)力學(xué)模擬。純[EMIM][DCA]體系從293.15K到353.15K的模擬結(jié)果表明，電導(dǎo)率的計(jì)算值隨著 IL溫度的升高而增大。[EMIM][DCA]-PC與[EMIM][DCA]-GBL體系在全I(xiàn)L濃度范圍內(nèi)的模擬結(jié)果表明，隨著IL濃度的增加，電導(dǎo)率先增大后減小。但是，電導(dǎo)率最大值所對(duì)應(yīng)的IL濃度與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有