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近年来,离子液体作为被公认的绿色溶剂,因其具有几乎无蒸气压,化学稳定性和热稳定性好,电导率高,电化学窗口宽,对有机溶剂溶解度大,品种多,以及“可设计”性等独特性质而被广泛应用。离子液体既可作为电解液又可作为许多化学反应的介质,甚至还能起催化剂的作用。但作为一类新的物质,其未知因素还有很多,各种有机化合物在不同种类的离子液体中的基础电化学研究及其应用方面还须作深入研究,本文包括以下方面的工作:
1.在293K下,以玻碳电极为工作电极,Pt丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,测定了离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])中不同浓度的二茂铁在不同扫描速率下的循环伏安曲线,实验结果表明,二茂铁在离子液体[BMIM][BF4]中反应是可逆的单电子过程,估算了扩散系数D=7.2×10-8cm2/s,再现性良好。最后,对饱和甘汞参比电极与Ag/Ag+参比电极进行了对比;用于二茂铁在[BMIM][BF4]中的伏安行为研究,使用饱和甘汞为参比电极要优于Ag/Ag+参比电极。
2.应用线性扫描循环伏安法、方波循环伏安法和计时分析法测定苯甲醛在三种离子液体[C4MIM][BF4]、[C6MIM][BF4]和[C8MIM][BF4]中的电化学行为,实验表明,在GC电极上苯甲醛的还原过程包含两个连续的不可逆单电子过程,对应方波I~E曲线峰电位Ep分别为-1.39V和-1.69V,估算的扩散系数分别为D1=1.5×10-8cm2/s和D2=1.3×10-8cm2/s。苯甲醛在[C6MIM][BF4]和[C8MIM][BF4]离子液体中于GC电极上仅显示一个电流峰,这可能是因为[C4MIM][BF4]的碱性较[C6MIM][BF4]和[C8MIM][BF4]弱的缘故;电流的衰减时间在[C4MIM][BF4]、[C6MIM][BF4]、[C8MIM][BF4]中依次变长,并将会导致更慢的异相动力学过程。
3.以离子液体和碳纳米管修饰电极对抗坏血酸进行了测定,结果显示离子液体和碳纳米管对抗坏血酸有催化作用。在优化条件中,抗坏血酸氧化峰电流与其浓度在1.0×10-2~1.0×10-5mol/L成线性关系,检测线2.2×10-6mol/L。