离子液体结构和作用对粘度的影响

来源 :2015中国化工学会学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yihai624
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离子液体具有许多独特的物理化学性质,如几乎不挥发、熔点低、溶解性好、热稳定性好、结构和功能可设计性等,被认为是一类特殊的功能材料和介质,并被广泛应用于化学、化工、材料、生物、能源、环境等众多领域,它已成为世界各国科研和企业界关注的热点.但是,离子液体粘度较高,通常要比常见有机溶剂高1~3个数量级,高粘度是阻碍离子液体获得大规模工业化应用的瓶颈之一,如何有效降低其粘度是离子液体应用过程中亟待解决的关键问题.离子液体种类甚多,与实验方法相比,分子模拟不仅可以大大减少工作量,有效降低研究成本,而且还能深入研究离子液体各种独特性质的微观本质,可在某种程度上回答"为什么"之类的问题;还可通过增加、改变离子液体的相关基团,预测其微观构型对宏观性质的影响.因此,我们采用量子化学计算和分子模拟方法对代表性离子液体的结构和相互作用进行了研究.通过分析阳离子上的氢原子与阴离子上各原子之间的径向分布函数以及计算相应的氢键个数和能量,发现对于所研究的离子液体体系,阴阳离子之间的氢键作用越强,粘度越高.我们进一步分析了阴阳离子之间的相互作用能对粘度的影响,结果表明阴阳离子之间的作用能越强,离子液体粘度越高.此外,还分析了空间分布函数和键角分布等.
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