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绿色电解质[BMIM]HCO3室温离子液体的合成及其物化性能

【化学教育论文下载】传统的电解液多为无机盐的水溶液、高温熔盐体系或某些有机溶剂.但是随着世界范围内的环境污染日益加重与人们环保意识的不断增强,传统电解液所固有的明显缺点使其再也无法满足经济和可持续发展战略的重要要求.室温离子液体(room tem-perature ionic liquid)作为新型的环保电解质为上述问题带来了有效的解决办法.室温离子液体只由阴、阳离子组成,在室温或低于室温下为液态的低熔点盐.与传统电解液相比,室温离子液体具有无蒸气压、热稳定性高、溶解性强、电化学窗口宽等一系列突出优点
[1].因此,室温离子液体的研究近年来已经受到越来越大的关注,关于离子液体在电化学[2~6]、催化[7~9]、电有机合成[10~12]及分离分析[13~15]等多方面的基础和应用研究已有较多报道.过去研究较多的是AlCl3型室温离子液体,虽然此类离子液体价格相对便宜,但是它们对水和空气非常敏感,因此进入21世纪以来,关于相对稳定的非AlCl3型离子液体的研究多起来[2~8,12~14,16,17].目前研究中的离子液体阳离子主要有季铵盐类、咪唑类、吡啶类、吡唑类等,其中二烷基咪唑阳离子因其价格适中、形成的离子液体电导率高而最具代表性[5~8,12~14,16].阴离子多为BF?4,PF?6,Tf2N?,CF3COO?等含氟阴离子,这些离子液体多数合成成本较高,很难实现工业化生产和应用.为了降低离子液体的成本和引入官能团,本文设计合成了二烷基咪唑阳离子和含氢的酸根阴离子组成的室温离子液体[BMIM]-HCO3(1-丁基-3-甲基咪唑碳酸氢盐),意在探讨出非含氟的HCO3?阴离子对离子液体理化性能的影响,并探索出其作为电解液应用的可能性.
1实验
(ⅰ)试剂.N-甲基咪唑(工业品,浙江临海凯乐化工厂),使用前减压重蒸;1-溴丁烷(化学纯,国药集团化学试剂有限公司),使用前减压重蒸;甲醇、无水乙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、NaHCO3和金属氧化物及盐均为分析纯试剂.(ⅱ)[BMIM]HCO3离子液体的合成与表征.在250 mL三口瓶中加入8.2
 
 
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