低温熔融盐的压致相变和粘性研究

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1、低温熔融盐的压致相变和粘性研究StudyonPhaseTransformationandViscosityofLow-temperatureMoltenSaltunderHighPressure作者姓名：朱祥专业名称：凝聚态物理研究方向：高压物理指导教师：朱品文教授学位类别：理学博士培养单位：物理学院论文答辩日期：2018年05月30日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级南开大学主席：张昕彤教授东北师范大学盲审专家正高级中山大学委员：苏磊研究员北京高压科学研究中心盲审专家正高级哈尔滨工业大学李芳菲教授吉林大学周强教授吉林大学

2、王欣教授吉林大学II未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期

3、：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：凝聚态物理论文题目：低温熔融盐的压致相变和粘性研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号（130012）作者联系电话：13526565

4、494摘要低温熔融盐的压致相变和粘性研究作者：朱祥指导教师：朱品文教授专业：凝聚态物理离子液体（又称为低温熔融盐）是指在室温或室温附近温度条件下呈现液态，完全由离子组成的物质。离子液体具有低挥发性、低熔点、宽液程、强静电场和宽电化学窗口等众多优点，具有广阔的应用前景。虽然离子液体被认为是“绿色溶剂”，离子液体自身可能具有不同程度的毒性，且极易溶于水，很容易在应用过程中以工业废水的形式进入到自然水系中，对环境和生物造成危害。因此，研究如何回收离子液体，是一项具有十分重要意义的工作。离子液体具有极低的挥发性，传统的蒸馏法根本无法回收离子液体，结晶固化可能是离子液体最好的回收方法。结晶固

5、化回收方法，首先需要的就是关于离子液体结构和性质的基础知识。压力与温度、组分是任何研究体系中三个独立的物理参量。考虑到压力与温度在热力学上的对等关系，压力可能对离子液体的结晶具有与温度类似的效果。本文利用拉曼、红外、荧光、X射线衍射等方法原位研究高压等极端条件对离子液体结晶固化的作用，获取高压等极端条件下室温离子液体的凝聚态结构和性质等信息，找出其中的规律和离子液体结晶固化的物理机制等。希望有助于高压下离子液体的基础研究和应用，也为离子液体的结晶固化提供新的思路。该研究选用工业化生产中最常用的离子液体[C2mim][PF6]（晶态）、[C12mim][BF4]（液晶态）、[C4mi

6、m][BF4]（液态）和[C6mim][BF4]（液态），将金刚石对顶砧与拉曼光谱、红外光谱和同步辐射技术相结合，对其凝聚态结构、相态转变、构象变化以及粘性进行了高压原位研究，获得了一些创新性结果。1.采用高压拉曼和高压X射线衍射等方法原位研究了[C6mim][BF4]（液态）在0~20GPa压力范围内的相行为。随着压力增加，拉曼光谱中部分振动峰在1.7GPa和7.3GPa附近发生了消失和峰位或峰宽随压力非单调变化的现象，表明[C6mim][BF4]在1.7GPa和7.3GPa附近发生了两次相变。样品的X射线衍射和I吉林大学博士学位论文红宝石荧光峰R1线的展宽研究结果表明：[C6m

7、im][BF4]在1.7GPa和7.3GPa附近发生的相变分别为液-液相变和玻璃化转变。2.采用高压拉曼、高压红外和高压X射线衍射等方法原位研究了[C2mim][PF6]（晶态）在0~15GPa压力范围内的结构稳定性。随着压力增加，拉曼和红外光谱都在1.5GPa、5.6GPa和11.2GPa附近出现了明显的旧峰消失、新峰出现和峰位随压力非单调频移等现象，表明[C2mim][PF6]在1.5GPa、5.6GPa和11.2GPa附近先后经历了三次相变。X射线衍射结果表明：