离子液体金属界面结构研究和探索 毕业论文

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1、目录中文摘要1Abstract2第一章前言3第二章实验部分52.1实验试剂52.2实验仪器52.3实验过程62.3.1离子液体[BMIM]Br和[BMIM]BF4的制备62.3.2离子液体中Cu的电沉积62.3.3沉积出的Cu纳米粒子的电催化62.3.4不同阴离子对零电荷电位的影响6第三章结果与讨论83.1循环伏安表征83.2Cu沉积层的催化研究93.3阴离子对零电荷电位的影响103.3.1不同频率下[BMIM]BF4的微分电容曲线103.3.2加入不同的阴离子对零电荷电位的影响103.4总结11参考文献13致谢14中文摘要摘要：本文合成了溴化1-丁基-3-甲基咪

2、唑（[BMIM]Br）、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐（[BMIM]BF4）、氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[BMIM]Cl）、1-丁基-3-甲基硫酸氢盐（[BMIM]HSO4）和1-丁基-3-甲基硫氰盐（[BMIM]SCN）五种离子液体。通过循环伏安法研究了Cu2+在[BMIM]BF4中的电化学行为，采用恒电位法在氧化铟锡（ITO）电极表面进行了Cu的沉积，并进行了4-硝基苯酚的催化实验。结果表明，Cu2+在ITO表面经中间产物Cu+还原为Cu；电位越负，催化性能越好。此外，还研究了不同阴离子对[BMIM]BF4/Pt电极界面微分电容的影响，发现HSO4-会使得零

3、电荷电位负移，而Br-、Cl-、SCN则会使得零电荷电位正移。关键词：离子液体，电沉积，微分电容曲线，零电荷电位14AbstractFivekindsofionicliquids,[BMIM]Br,[BMIM]BF4,[BMIM]HSO4,[BMIM]SCNand[BMIM]Cl,weresynthesized.TheelectrochemicalbehaviorofCu2+in[BMIM]BF4wasstudiedbycyclicvoltammetry.Cudepositedonindiumtinoxide(ITO)bythemethodofconstantp

4、otential.4-nitrophenolcatalyzedexperimentwascarriedout.TheresultsshowthattheCu2+firstreducedtoCu+,thentoCu.Themorenegativethepotentialwas,thebetterthecatalyticpropertieswas.Inaddition,theeffectsofdifferentanionsoninterfacedifferentialcapacitanceof[BMIM]BF4/Ptelectrodewerealsostudied.I

5、tfoundthatHSO4–madezerochargepotentialnegativeshift,whileBr-,Cl–andSCN-madeitpositiveshift.Keywords:ionicliquids,electrodeposition,differentialcapacitancecurve,zerochargepotentialWrittenby:YeJinjinSupervisedby：YuanYaxian14第一章前言离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也称为低温熔融盐。常规离子液体的阳离子一般为含氮

6、或磷的有机大离子，其中季铵类离子包括：（1）咪唑离子[IM]+及其取代衍生物：咪唑离子的两个N原子是相同的，如N,N[或1,3]取代的咪唑离子记为[R1R3IM]+，如1-乙基-3-甲基咪唑离子记为[EMIM]+，若2位上还有取代基则记为[R1R3IM]+。（2）吡啶离子[Py]+及其衍生物：吡啶离子的N原子上有取代基R则记为[RPy]+。（3）季铵离子[R4N]+，R4表示N原子上的四个取代基，例如二甲基乙基丁基季铵可简记为[N1124]+。此外，还有其它种类的季铵。如N,N-甲基乙基取代的四氢吡咯（吡咯烷）正离子记为P12+。（4）季磷离子[R4P]+，R4表

7、示P原子上的四个取代基，表示方法与季铵离子类似。根据负离子的不同可将离子液体分为两大类。一类是含AlCl3的卤化盐（正离子仍为上述4种，其中Cl也可用Br等代替），例如[BMIM]Cl-AlCl3，此类离子液体被研究得较早，对以其为溶剂的化学反应研究也较多，此类离子液体具有离子液体的许多优点，其缺点是对水极其敏感，需要在真空或惰性气氛下进行处理和应用。另一类离子液体是在1992年发现[EMIM]BF4（熔点为12℃）后发展起来的[1]，也被称为新型离子液体，该类离子液体不同于AlCl3离子液体，其组成是固定的，而且其中许多品种对水、对空气是稳定的，因此近几年取得令

8、人惊异的进