離子液體中羥基新戊醛的電化學行為和導電聚苯胺的制備.pdf

1、離子液體主要是指由有機陽離子和無機或有機陰離子構成的在室溫或近于室溫下呈液態(tài)的鹽類，它不但擺脫了傳統(tǒng)溶劑易揮發(fā)、有毒性的束縛，而且具有很多傳統(tǒng)溶劑不可比擬的物化性質，如較低的蒸汽壓、較寬的電化學窗口、良好的導電性、特殊的溶解性和幾乎無污染等，成為了二十一世紀一類新型的環(huán)境友好的“綠色溶劑”。
　　 離子液體由于寬的電化學窗口及好的溶解性，避免了普通溶液中發(fā)生的析氫、析氧帶來的干擾，而被廣泛用作基礎電化學分析的溶劑和介質，但其研究

2、主要集中在過渡金屬離子和雜環(huán)化合物的電化學行為上，有關脂肪族衍生物研究還很少見，特別是有關活性物質在離子液體中電化學反應機理的探索、動力學常數的測算等還很欠缺，而這些研究和探索正是推動離子液體走向工業(yè)化的重要資料和理論基礎；另外利用微乳液來制備導電高聚物納米材料是最近幾年涌現出的一種新方法，如果以離子液體微乳液作電解質時，可以將昂貴的離子液體稀釋成微納米反應器，大大節(jié)省了離子液體的使用量，但在這方面的研究目前還處于起始階段。本文對離子液

3、體在電化學分析和微乳溶液中的應用作了初步探討。論文的主要研究結果如下：
　　 1、采用循環(huán)伏安法和計時電量法分別研究了羥基新戊醛在三種離子液體[bmim]BF4，[bmim]PF6和C8MIMPF6中的電化學氧化行為，結果表明羥基新戊醛在這三種離子液體中能發(fā)生不可逆氧化反應，其反應過程為兩個連續(xù)的單電子反應過程，反應產物為羥基新戊酸；并研究了掃描速度、反應溫度對羥基新戊醛電化學氧化行為的影響，隨著掃描速率的逐漸增大，其峰電流逐漸

4、增大，峰電位正移，峰電流與掃描速度的平方根均成較好的線性關系，峰電流的溫度系數均小于2[％]，說明該反應不由電化學過程控制，隨著溫度的逐漸升高，其峰電流呈增大趨勢，峰電位負移，峰電流與溫度成較好的線性關系；離子液體黏度越大，對活性物質的擴散越不利，由于三種離子液體([bmim]BF4，[bmim]PF6和C8MIMPF6)黏度逐漸增大，因此羥基新戊醛在其中的擴散系數(D)分別為8.71×10-7cm2×s-1，6.66×10-7cm2×

5、s-1，2.99×10-8cm2×s-1，呈現遞減的趨勢。
　　 2、采用循環(huán)伏安法和計時電位法研究了苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中的電合成，與在硫酸溶液中苯胺聚合的情況進行了比較，結果表明苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中的聚合過程中，不但有SO42-摻雜，還有體積較大的共摻雜離子PF6-，并研究了苯胺在離子液體[bmim]PF6-水微乳溶液中采用循環(huán)伏安法聚合的過程中，聚合圈數對聚苯胺膜電容性能的

6、影響，求得最佳聚合圈數為30圈，表面覆蓋率為5 mg×cm-2時比電容達950 F×g-1；比較了兩種聚合方法獲得的聚苯胺膜的微觀形貌和電容性能差異，結果表明采用計時電位法得到的聚苯胺膜較循環(huán)伏安法得到的聚苯胺膜有更大的比表面，更有利于電極反應電子的傳輸，比電容在聚合時間為350秒時達到最大值 1062 F×g-1。
　　 3、采用二次電沉積法，首先在不銹鋼電極上電沉積聚苯胺(PANI)膜作為二級模板再繼續(xù)電沉積二氧化錳(MnO