电极离子液体界面电容.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)MayActaPhys．一Chim．Sin．，2010，26(5)：1239—12481239[Article】www．whxb．pku．edu．cn电极／离子液体界面电容赵娣黄青金先波，魏献军陈政L'(武汉大学化学与分子科学学院，武汉430072；ZDepartmentofChemicalandEnvironmentalEngineeringFacultyofEngineering，TheUniversityofNottingham，NottinghamNG72RD，UK)摘要：用电化学阻抗方法研究了铂片

2、电极在BMIMPF6，BMIMBF4，BMIMC10，BMIMTf2N，BMIMC1，BMIMBr，C3OHMIMBG．C3OHMIMC104和BMMIMPF6MIM：1-buty1-3-methylimidazolium；C3OHMIM：1-0一hydroxypropy1)-3-methylimidazolium；BMMIM：1-butyl-2．．methyl--3--methylimidazolium；Tf2N：bis(trifluoromethylsulfony1)amide)离子液体中的界面电容及结构．结果表明：当阴、阳离子半径相差不大且不存在特

3、性吸附时，在零电荷电势附近，电极腐子液体界面的电容一电势曲线将出现电容单峰或者双峰．电极的零电荷电势对应于单峰的峰电势或者双峰之间的谷电势．当电极电势远离零电荷电势时，电极／离子液体界面成紧密层结构，可由紧密层理论来描述．如果存在离子的特性吸附，相应的电容峰可能不再出现，而表现为双层电容随电极电势对零电荷电势的偏离而单调增加．还研究了添加小的Li+离子对电极厂离子液体界面电容的影响．通过向BM1MTf2N中加入LiTf2N，发现Li璃子可以改变电极腐子液体界面的双层结构，但无助于界面电容的提高，甚至可能引起电容的降低．最后探讨了不同条件下，尤其考虑阴阳离

4、子特性吸附时，电极，离子液体的界面结构．关键词：电化学电容；离子液体；电极／电解液界面；界面离子排列；电化学阻抗谱中图分类号：0646CapacitanceattheElectrode／IonicLiquidInterfaceZHAODiHUANGQingJINXian—Bo，WEIXian—JunCHENGeorgeZ．卫(CollegeofChemistryandMolecularScience，WuhanUniversity,Wuhan430072,P．R．China；2DepartmentofChemicalandEnvironmentalEng

5、ineering．FacultyofEngineering,TheUniversityofNottingham，NottinghamNG72RD，UK)Abstract：TheinterfacialstructureandcapacitanceofaPtfoilelectrodewereinvestigatedbyelectrochemicalimpedancespectroscopyinvariousionicliquidsincludingBMIMPFe,BMIMBF“BMIMC10~BMIMTf2N，BMIMC1，BMIMBr，C3OHMIMBF4

6、，C30HMIiV~C104andBMMIMP(BMIM：1-butyl一3一methylimidazolium，C30HMIM：1一(3一hydroxypropy1)一3一methylimidazolium，BMMIM：1-bu哆l一2一methyl一3一methylimidazolium，Tf2N：bis(trifluoromethylsu—fony1)amide)．Theresultsindicatethatwhentheanionandcationoftheionicliquidareofcomparablesizeanddonotadsorbs

7、pecificallyontheelectrode，the“capacitance—potential’’curvenearthepotentialofzerochargeexhibitseitheronepeakortwopeaks．Thepotentialofzerochargecorrespondstoeitherthepeakpotentialorthevalleypotentialonthecapacitance-potentialcurvewithonepeakortwopeaks，respectively．Whenthepotentiali

8、spositiveornegativetothepotentialofzeroc