离子液体1-烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐在水溶液中的聚集行为.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao1AugustActa．一Chim．刀．2011，27(8)，1913-19181913[Article]www．whxb．pku．edu．cn离子液体1．烷基．3．甲基咪唑四氟硼酸盐在水溶液中的聚集行为付素珍陈庆德沈兴海(北京大学化学与分子工程学院，放射化学与辐射化学重点学科实验室，北京分子科学国家实验室，北京100871)摘要：采用等温滴定量热法、静态荧光猝灭法和电导法系统研究了典型离子液体1．烷基．3．甲基咪唑四氟硼酸盐(【Cmim][BF】)在水溶液中的聚集行为，获得了胶束形

2、成的临界胶束浓度(cmc)，摩尔焓变(△．)，摩尔吉布斯自由能变(aGm，。)，摩尔熵变(△sm)以及不同浓度时fCmim][BF4】胶束的平均聚集数等基本参数．发现这类离子液体的聚集为熵驱动，阳离子的烷基链越长，AG．越负，聚集更容易发生．此外，结合【Cmim]X(X=CI一，Br一)的相关研究发现，阳离子相同时，体积越大和疏水性越强的阴离子与头基的结合能力越强。能有效地降低头基之间的静电排斥。降低cmc，利于胶束的形成．对于【Cmim][BF】，添加剂．环糊精(／3．CD)的加入可使cmc增大，△，_fm．和△Sm．。减小，而

3、KBF则可使cmc和△，-『m．。减小，AS．增大．关键词：离子液体：1-烷基．3．甲基咪唑四氟硼酸盐；等温滴定量热：荧光：电导中图分类号：0645AggregationBehaviorof1-Alkyl-3·methylimidazoliumTetrafluoroborateIonicLiquidsinAqueousSolutionsFUSu—ZhenCHENQing—DeSHENXing-Hai(BeijingNationalLaboratoryfo，MolecularSciences，RadiochemistryandRad

4、iationChemistryKeyLaboratoryofFundamentalScience,CollegeofChem~tryandMolecularEngineering,PekingUniversity,Beijing100871，PR，China)Abstract：Theaggregationbehaviorof1-alkyl一3-methylimidazo¨umtetrafluoroborate(【Cmim][BF4】)ionicliquidsinaqueoussolutionswasinvestigatedbyis

5、othermaItitrationcalorimetry(ITC)．fluorescencequenching，andconductivitymethods．Thecriticalmicelleconcentrationfcmc)，thechangesoftheenthalpy(△Hmi)，theGibbsfreeenergy(△G．)，andtheentropy(ASm．。)forthemicelleformationandthemeanaggregationnumberofthemicellesatdiferentconcen

6、trationswereobtained．Wefoundthatentropywastheprincipledrivingforceleadingtothemicellizationofthesetypesofionicliquids．TheincreaseinalkylchainlengthledtoadecreaseinAGfavoringtheformationofmicelles．FurthermOre．bycombiningwiththeaqueoussolutiondatafor【Cmim]X(X=CI一，Br)，th

7、eefectofanionsontheaggregationbehavioroftheionicliquidswasinvestigated．Theincreaseinthehydrophobicityandthevolumeoftheanionsfavoredtheformationofmicelleswhentheionicliquidscontainedidenticafcations．Thisisbelievedtoresultfr0mthedecreaseinelectrostaticrepulsionbetweenth

8、eheadgroupsinthemicellesbecauseoftherelativelystrongbindingbetweentheanionsandthecations．Withrespectto【C,2mim][BF4】，theaddit