多晶铂电极在离子液体中的界面微分电容研究

常温下用循环伏安法和电化学阻抗法研究了多晶铂电极在两种室温离子液体[BMIM]BF4,[EMIM]BF4(BMIM:1-butyl-3-methylimidazolium;EMIM:1-ethyl-3-methylimida-zolium)中的界面微分电容曲线.阻抗测量频率区间为10Hz到10kHz,得到的电容电势曲线既非抛物线形又非钟形.改变电势扫描方向测得的电容电势曲线形状不同,负向扫描曲线相对于正向扫描曲线会有延迟效应.这种延迟效应与离子在Pt电极上的吸附能和Madelung位能相关.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐对CO2电催化还原的活化机理研究

利用线性伏安、塔费尔动力学和电化学交流阻抗的表征手段,研究了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)和碳酸丙烯酯构成的电解液中,离子液体对CO_2在Ag片电极电还原过程中的活化作用机理。线性伏安和塔费尔动力学测试表明:以[Bmim]Br作电解质时,CO_2电催化还原的起始还原电位正移,并有效促进CO_2被还原为CO_2~(·–)。电化学交流阻抗测试发现:咪唑阳离子[Bmim]~+在Ag片电极上发生吸附,并与CO_2~(·–)相互作用形成了[Bmim-CO_2]_(ad)中间体,降低了电催化还原CO_2反应的活化能,促进了CO_2的转化。     

基于酪氨酸酶/离子液体-石墨烯纳米复合界面的双酚A电化学传感器

以1,3-二(4-氨基-吡啶)丙烷四氟硼酸盐离子液体修饰石墨烯纳米复合物,负载酪氨酸酶至玻碳电极表面构建双酚A电化学传感器.优化了滴涂量、检测电位、pH值等实验条件对传感器响应性能的影响.结果表明,传感器的安培响应电流与双酚A浓度在1.0×10-9~3.8×10-5 mol/L范围内具有良好的线性关系,检出限为3.5×10-10 mol/L(RSN=3).用于矿泉水瓶中溶出双酚A含量测定,结果与高效液相色谱一致.     

钴-亚硝基R盐体系的电化学研究

钴(Ⅱ)与亚硝基红盐(NRS)、氯代十四烷基吡啶(TPC)所形成的三元络合物在示波器极谱仪上产生一灵敏的二阶导数极谱波,比没有TPC存在时,峰高增加近20倍.在7.0×10-10～6.0×10-6mol/L的范围内,钴(Ⅱ)的浓度与峰电流有良好的线性关系,检出限为1.4×10-10 mol/L(8.0 ng/L).研究了络合物的电化学行为,经计算得到Co(Ⅲ)-NRS-TPC三元络合物的配比为136,稳定常数为6.5×1037,三元络合物在电极表面的吸附符合福兰克林方程,吸附系数(β)为1.21×105 L/mol,饱和吸附量(Гs)为9.8×10-10 mol/cm2,吸引因子(v)为0.96.     

离子液体预富集-火焰原子吸收法测定头发中痕量锂

制备了5种离子液体1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[CnMIm][PF6](其中n=4,6,8,10,12),用于头发中超痕量锂的预富集.锂(I)在萃取剂磷酸三丁酯(TBP)、协萃剂FeCl3作用下形成LiFeCI4·2TBP配合物而被萃取进入离子液体介质.有机相中加入盐酸分解锂配合物而使锂(I)进入水相,其水溶液直接用于火焰原子吸收法测定锂.最佳萃取条件:V(TBP):V(IL)=9:1;水相酸度(HCl):0.03 mol/L;相比(V(O):V(A))=7:1;n(Fe):n(Li)=2:1.在此条件下,锂的一次萃取率和反萃率达到78%和90%,富集倍数在100倍以上.机理研究表明,Li+与TBP和FeCl3形成极性较小的LiFeCI4·2TBP络合物而被萃取进入有机相,在有机相中加入盐酸因H+极化强于Li+而将Li+置换重新进入水相.预富集结合火焰原子吸收法应用于头发中超痕量锂的测定,检出限为2.5 ng/L,精密度0.05%,结果令人满意.     

3-甲基-N-丁基吡啶三氟甲基磺酸酰亚胺盐与醇类溶剂的二元混合体系的电导率性质研究

本文设计合成了一种新型疏水性离子液体——3-甲基-N-丁基吡啶甲基磺酸酰亚胺盐（[C4M3Py][NTf2]）,并进行了表征,测量了这种离子液体分别与甲醇、乙醇、异丙醇所组成的3种混合体系的电导率值。结果显示混合体系的电导率与纯离子液体的电导率相比有显著的增大趋势,三种混合体系的电导率强度顺序为k（[C4M3Py][NTf2]＋甲醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋乙醇）〉k（[C4M3Py][NTf2]＋异丙醇）,并用Castell-Amis经验方程对离子液体浓度与混合体系电导率之间的关系进行了描述。     

基于离子液体/石墨烯复合物的一种高性能混合电解质的制备与性质研究

采用一步电化学法在离子液体中电解剥离石墨棒制得1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体/石墨烯([Bmim][BF_4]/GNs)复合物,取上层复合物分散液与四氟硼酸螺环季铵盐的碳酸丙烯酯电解质(SBP-BF_4/PC,1. 0 mol/L)以不同的体积比进行混合制备[Bmim][BF_4]/GNs+SBP-BF_4/PC混合电解质(BGSP).通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等方法对不同混合比的BGSP电解质在超级电容器中表现的电化学性能进行研究,结果表明,以体积比为1:1混合的BGSP电解质性能最佳,其电化学窗口近5 V;充放电效率达到97. 95%;比电容最高可达到163. 16 F/g,性能明显优于单纯的SBP-BF_4/PC电解液.     

4A沸石/离子液体修饰碳糊电极的电化学行为及其对多巴胺的测定

以4A沸石和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为修饰剂,制备了沸石/离子液体修饰碳糊电极,研究了该电极的电化学行为及其对多巴胺的选择性测定。实验表明:该修饰电极在铁氰化钾溶液中有一对明显的氧化还原峰,而且可逆性较好。在沸石/离子液体修饰电极上,抗坏血酸和多巴胺的峰电位差大约为225 mV;在抗坏血酸存在下,多巴胺的峰电流与浓度在5.0×10-8 mol·L-1到9.0×10-6 mol·L-1的范围内呈现良好的线性关系,检出限为4.9×10-9 mol·L-1(S/N=3)。该电极具有高灵敏性和稳定性,可用于多巴胺的检测。     

微分电容法研究离子液体-二氯乙烷混合体系的电化学双电层结构

本文用循环伏安法和电化学阻抗法研究了室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸([Bmim][OTf])和1,2-二氯乙烷(DCE)混合体系在金电极上的界面微分电容,并和纯离子液体体系进行了比较.纯离子液体体系中,微分电容曲线为类驼峰型,阴离子[OTf]-在较正的电位下在金电极表面发生特性吸附.在混合体系中,不仅电导率明显增加,相应的电容值也有明显地增大,并且在零电荷电位处达到了最大值(此时离子液体的浓度为1mol/L).分别根据不同体系的微分电容结果,对相应的双电层结构进行了解释.     

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯的制备与应用

以磷酸三丁酯和N-甲基咪唑为原料,一步合成出了1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐。该产品为一种新型的水溶性离子液体,浅棕色,其在25℃下的黏度和密度分别为3.45×10^-3Pa·s和1.045kg/m³。经电喷雾质谱测定其阴阳离子分别为磷酸二丁酯[(BuO)₂P(O)O]^-和1-丁基-3-甲基咪唑。由于空间位阻的影响,无论磷酸三丁酯和N-甲基咪唑的摩尔比如何,其产物中只有磷酸二丁酯阴离子,因此产物纯度高,易分离。实验表明,该离子液体对汽油中的3-甲基噻吩和二苯并噻吩具有良好的萃取效果,可望用于汽柴油的脱硫过程。     

离子液体-有机液体混合体系中制备NiO电致变色薄膜的结构和性能

采用电化学沉积方法在NiCl_2、离子液体和有机液体(DMF)混合体系中制备出结构和性能优异的NiO电致变色薄膜。采用SEM、XRD、紫外-可见分光光度仪、电化学工作站对薄膜的形貌、物相、光学及电化学等方面进行了研究。通过对沉积电位和时间的控制,实现了对薄膜厚度和微结构的控制。结果表明,在室温下,在沉积电位为3.0 V,沉积时间30 s的条件下,所得到的NiO薄膜具有最佳光学性能,其消/着色态透光率差值达到52.7%。在沉积电位3.9 V,沉积时间20 s条件下,薄膜具有最快的响应时间(t_b/t_c=0.32 s/0.30 s)。     

抗坏血酸在石墨烯修饰金属有机骨架-离子液体-碳糊电极上的电化学行为及其测定

利用水热法合成铜基金属有机骨架材料(Cu3(BTC)2),用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、红外光谱和热重分析等表征其形貌、结构和热稳定性。按照一定比例将Cu3(BTC)2、碳糊和离子液体(IL)[HPPF6]混合研磨制备Cu3(BTC)2-IL-CPE;利用恒电位法在该电极表面沉积石墨烯(GR)制备GR/Cu3(BTC)2-IL-CPE,采用循环伏安法和差分脉冲伏安法测试工作电极的电化学性能。结果表明GR/Cu3(BTC)2-IL-CPE对抗坏血酸(AA)的电催化性能明显提升,抗坏血酸浓度在0.005～7.0 mmol/L范围时氧化峰电流与浓度呈线性关系,检测限为0.0017 mmol/L(3σ)。该修饰电极成功应用于市售维生素C片剂的测定,证明本方法具有良好的准确性和选择性。     

异丁醇-水-1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。     

离子液体[C3CNmim][CF3SO3]+γ-丁内酯二元混合体系的热力学性质及超额性质研究

合成并表征了一种新型的1-腈丙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐离子液体([C3CNmim][CF3SO3]),将该离子液体与γ-丁内酯(GBL)的制备成全浓度混合的二元体系.在不同温度下,对这种新型离子液体的全浓度混合体系的密度、动态粘度、电导率等热力学性质进行了测定,通过Vogel-Fulcher-Tamman(VFT)...     

镁合金涂装体系盐雾条件下失效过程的电化学阻抗谱特征

对比碳钢涂层试样,对镁合金涂装体系进行了盐雾实验,跟踪检测了涂层失效过程的电化学阻抗谱特征.结果表明:镁合金涂装试样均比碳钢涂层试样易受扩散控制,扩散特征直线斜率均小于1,并分析了可能的原因;证明了铬酸盐体系中感抗因素的存在;同时利用数学解析的方法获得了涂层电容与电阻的信息,表明介质渗透至界面后,镁合金涂漆试样吸水量急剧增加,且腐蚀程度也远比碳钢涂漆试样严重;涂层电容与电阻的计算值并不恒定,为弥散区间,并且腐蚀越严重,区间变化幅度越大.     

盐离子对魔芋多糖-蛋白复配体系凝胶特性及色泽的影响

研究了5种盐离子及不同质量分数的Na Cl、KCl、Zn Cl2对魔芋多糖、κ-卡拉胶与大豆分离蛋白复配体系凝胶强度、弹性、咀嚼性、黏性及色泽的影响.结果表明,盐离子有利于增强复配体系凝胶强度,增强效果由大到小顺序为K+、Ca2+、Zn2+、Na+、Mg2+,但盐离子降低了凝胶的弹性、咀嚼性、黏度和透明度,Mg2+对凝胶的弹性、咀嚼性影响最大,而Zn2+对黏度和透明度影响最大;与Na Cl、Zn Cl2相比,KCl对凝胶的弹性、咀嚼性、黏度和色泽变化影响最小,KCl质量分数为0.25%~0.50%时,凝胶强度较优,咀嚼性、黏度和色泽也较为稳定.     

异丙醇-水-1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([OMIM]BF4)的异丙醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[OMIM]BF4摩尔分数为10%时异丙醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[OMIM]BF4摩尔分数分别为20%和30%时,偏离程度越大;[OMIM]BF4表现出盐效应,使异丙醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丙醇-水物系的共沸点;[OMIM]BF4摩尔分数越大,盐效应越明显,随着[OMIM]BF4摩尔分数的增加,异丙醇对水的相对挥发度增加。[OMIM]BF4可以作为异丙醇-水物系萃取精馏的溶剂,适宜的[OMIM]BF4摩尔分数为20%。用NRTL模型对数据进行了关联,关联的结果和实验计算值差不多,符合实验趋势。     

镁合金微弧氧化-涂装体系的研究

提出了一种镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的镁合金防护体系.在以硅酸钠为主的复合溶液中,利用双向对称脉冲电压在阴、阳极镁合金表面同时微弧电沉积陶瓷膜.利用盐雾实验比较了以镁合金微弧氧化膜为基底并涂覆环氧底漆和聚胺脂丙烯酸面漆的试样与镁合金/微弧氧化膜/有机硅、镁合金/微弧氧化膜/溶胶凝胶涂装试样的耐蚀性,并利用盐雾实验与交流阻抗谱相结合跟踪对比分析了镁合金/有机涂层、镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层、镁合金/微弧氧化膜/有机涂层的屏蔽性能.结果表明:采用溶胶凝胶、有机硅和有机涂层对微弧氧化膜进行涂装的方法均可进一步提高镁合金的耐蚀性,其中镁合金/微弧氧化膜/有机涂层试样可承受480h以上的中性盐雾实验,且其介质屏蔽性能优于镁合金/有机涂层和传统的镁合金/铬酸盐转化膜/有机涂层防护体系.