两种疏水型膦类离子液体的密度、动力粘度及电导率

郑其格 刘惠 夏泉 刘青山 牟林

引用本文: 郑其格,  刘惠,  夏泉,  刘青山,  牟林. 两种疏水型膦类离子液体的密度、动力粘度及电导率[J]. 物理化学学报, 2017, 33(4): 736-744. doi: 10.3866/PKU.WHXB201612293 shu
Citation:  ZHENG Qi-Ge,  LIU Hui,  XIA Quan,  LIU Qing-Shan,  MOU Lin. Density, Dynamic Viscosity and Electrical Conductivity of Two Hydrophobic Phosphonium Ionic Liquids[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(4): 736-744. doi: 10.3866/PKU.WHXB201612293 shu

两种疏水型膦类离子液体的密度、动力粘度及电导率

  • 基金项目:

    辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LJQ2015099)资助项目

摘要: 通过传统的方法,制备了两种对水和空气稳定的四烷基膦类离子液体。离子液体是:己基三丁基膦四氟化硼和己基三丁基膦双三氟甲基磺酸亚胺。在T = 283.15-353.15 K温度范围内,测定了两个离子液体的密度、动力粘度及电导率。讨论了温度、阴离子结构对离子液体的性质的影响。结合文献报道的其它离子液体,讨论了该类离子液体性质随阳离子结构的变化规律,并与咪唑类离子液体的性质进行了比较。通过经验方程,利用密度数据计算了两个离子液体的重要热力学性质参数,例如:分子体积、标准摩尔熵及晶格能等。并将估算性质与传统的咪唑、吡啶类离子液体进行了对比。通过密度和电导率确定了离子液体的摩尔电导率。讨论了Vogel-Fulcher-Tamman (VFT)方程和Arrhenius 方程对于粘度和电导率拟合的可行性,并估算了电导活化能及流动活化能。通过Walden 规则,描述了密度、粘度及电导率之间的联系。有关研究对新型离子液体的合成及其工业化的应用具有十分重要意义。

English

    1. [1]

      Rantwijk, F. V.; Sheldon, R. A. Chem. Rev. 2007, 107, 2757. doi: 10.1021/cr050946x

    2. [2]

      Greaves, T. L.; Drummond, C. J. Chem. Rev. 2008, 108, 206. doi: 10.1021/cr068040u

    3. [3]

      Hapiot, P.; Lagrost, C. Chem. Rev. 2008, 108, 2238. doi: 10.1021/cr0680686

    4. [4]

      Jessop, P. G.; Subramaniam, B. Chem. Rev. 2007, 107, 2666. doi: 10.1021/cr040199o

    5. [5]

      Tsunashima, K.; Sugiya, M. Electrochem. Commun. 2007, 9, 2353. doi: 10.1016/j.elecom.2007.07.003

    6. [6]

      Tsunashima, K.; Sugiya, M. Electrochemistry 2007, 75, 734. doi: 10.5796/electrochemistry.75.734

    7. [7]

      Vega, J. A.; Zhou, J.; Kohl, P. A. J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A253. doi: 10.1149/1.3070657

    8. [8]

      Pomaville, R. M.; Poole, S. K.; Davis, L. J.; Poole, C. F. J. Chramatogr. 1988, 438, 1. doi: 10.1016/S0021-9673(00)90227-9

    9. [9]

      Breitbach, Z. S.; Armstrong, D.W. Anal. Bioanal. chem. 2008, 390, 1605. doi: 10.1007/s00216-008-1877-3

    10. [10]

      Fukumoto, K.; Ohno, H. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1852. doi: 10.1002/anie.200604402

    11. [11]

      Kohno, Y.; Deguchi, Y. Ohno, H. Chem. Commun. 2012, 48, 11883. doi: 10.1039/c2cc36913c

    12. [12]

      Kohno, Y.; Arai, H.; Saita, S.; Ohno, H. Aust. J. Chem. 2011, 64, 1560. doi: 10.1071/CH11278

    13. [13]

      Kohno, Y.; Arai, H.; Ohno, H. Chem. Commun. 2011, 47, 4772. doi: 10.1039/C1CC10613A

    14. [14]

      Wang, C.; Luo, X.; Luo, H.; Jiang, D.; Li, H.; Dai, S. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 4918. doi: 10.1002/anie.201008151

    15. [15]

      Wang, C.; Cui, G.; Luo, X.; Xu, Y.; Li, H.; Dai, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11916. doi: 10.1021/ja204808h

    16. [16]

      Blundell, R. K.; Licence, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 15278. doi: 10.1039/C4CP01901F

    17. [17]

      Chen, F. F.; Dong, Y.; Sang, X. Y.; Zhou, Y.; Tao, D. J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 605. [陈凤凤, 董艳, 桑晓燕, 周言, 陶端健. 物理化学学报, 2016, 32, 605.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201512241

    18. [18]

      Ferreira, A. F.; Simões, P. N.; Ferreira, A. G. M. J. Chem. Thermodynamics 2012, 45, 16. doi: 10.1016/j.jct.2011.08.019

    19. [19]

      Tariq, M.; Forte, P. A. S.; Gomes, M. F. C.; Lopes, J. N. C.; Rebelo, L. P. N. J. Chem. Thermodynamics 2009, 41, 790. doi: 10.1016/j.jct.2009.01.012

    20. [20]

      Diogo, J. C. F.; Caetano, F. J. P.; Fareleira, J. M. N. A.; Wakeham, W. A. J. Chem. Eng. Data 2012, 57, 1015. doi: 10.1021/je200830j

    21. [21]

      Goodrich, B. F.; Fuente, J. C. de la; Gurkan, B. E.; Lopez, Z. K.; Price, E. A.; Huang, Y.; Brennecke, J. F. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 9140. doi: 10.1021/jp2015534

    22. [22]

      Baldo, M. A.; Oliveri, P.; Simonetti, R.; Daniele, S. J. Electroanal. Chem. 2014, 731, 43. doi: 10.1016/j.jelechem.2014.08.001

    23. [23]

      Li, A.; Tian, Z.; Yan, T.; Jiang, D.; Dai, S. J. Phys. Chem. B 2014, 118, 14880. doi: 10.1021/jp5100236

    24. [24]

      Tong, J.; Zhang, Q. G.; Hong, M.; Yang, J. Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2006, 22, 71. [佟静, 张庆国, 洪梅, 杨家振. 物理化学学报, 2006, 22, 71.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20060114

    25. [25]

      Tong, J.; Chen, T. F.; Zhang, D.; Wang, L. F.; Tong, J.; Yang, J.Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 1161. [佟静, 陈滕飞, 张朵, 王林富, 佟健, 杨家振. 物理化学学报, 2016, 32, 1161.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201602232

    26. [26]

      Bu, X. X.; Fan, B. H.; Wei, J.; Xing, N. N.; Ma, X. X.; Guan, W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2016, 32, 267. [卜晓雪, 樊本汉, 魏杰, 邢楠楠, 马晓雪, 关伟. 物理化学学报, 2016, 32, 267.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201510303

    27. [27]

      Hoogerstraete, T. V.; Binnemans, K. Green Chem. 2014, 16, 1594. doi: 10.1039/C3GC41577E

    28. [28]

      Ferreira, C. E.; Talavera-Pieto, N. M. C.; Fonseca, I. M. A.; Portugal, A. T. G.; Ferreira, A. G. M. J. Chem. Thermodynamics 2012, 47, 183. doi: 10.1016/j.jct.2011.10.012

    29. [29]

      Hayyan, M.; Mjalli, F. S.; Hashim, M. A.; AlNashef, I. M.; Tan, X. M.; Chooi, K. L. J. Appl. Sci. 2010, 10, 1176. doi: 10.3923/jas.2010.1176.1180

    30. [30]

      Tong, B.; Liu, Q. S.; Tan, Z. C.; Welz-Biermann, U. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 3782. doi: 10.1021/jp9047538

    31. [31]

      Liu, Q. S.; Yang, M.; Li, P. P.; Sun, S. S.; Welz-Biermann, U.; Tan, Z. C.; Zhang, Q. G. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 4094. doi: 10.1021/je200534b

    32. [32]

      Glasser, L. Thermochim. Acta 2004, 421, 87. doi: 10.1021/je200830j

    33. [33]

      McEwen, A. B.; Ngo, H. L.; LeCompte, K.; Goldman, J. L. J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 1687. doi: 10.1149/1.1391827

    34. [34]

      Jacquemin, J.; Husson, P.; Padua, A. A. H.; Majer, V. Green Chem. 2006, 8, 172. doi: 10.1039/B513231B

    35. [35]

      Lide, D. R. Handbook of Chemistry and Physics, 82nd ed.; CRCPress: Boca Raton, FL, 2001-2002.

    36. [36]

      Liu, Q. S.; Li, P. P.; Welz-Biermann, U.; Chen, J.; Liu, X. X. J. Chem. Thermodynamics 2 013, 66, 88. doi: 10.1016/j.jct.2013.06.008

    37. [37]

      Cheng, Z.; Lee, J. M. J. Phys. Chem. B 2014, 118, 2712. doi: 10.1021/jp411904w

    38. [38]

      Zhang, Q. G.; Wei, Y.; Sun, S. S.; Wang, C.; Yang, M.; Liu, Q.S.; Gao, Y. A. J. Chem. Eng. Data 2012, 57, 2185. doi: 10.1021/je300153f

    39. [39]

      Liu, Q. S.; Li, P. P.; Welz-Biermann, U.; Liu, X. X.; Chen, J. J. Chem. Eng. Data 2012, 57, 2999. doi: 10.1021/je3004645

    40. [40]

      Liu, Q. S.; Yang, M.; Yan, P. F.; Liu, X. M.; Tan, Z. C.; Welz-Biermann, U. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 4928. doi: 10.1021/je100507n

    41. [41]

      Fang, D.W.; Tong, J.; Guan, W.; Wang, H.; Yang, J. Z. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 13808. doi: 10.1021/jp107452q

    42. [42]

      Fang, D.W.; Guan, W.; Tong, J.; Wang, Z.W.; Yang, J. Z. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7499. doi: 10.1021/jp801269u

    43. [43]

      Tong, J.; Song, B.; Wang, C. X.; Li, L.; Guan, W.; Fang, D.W.; Yang, J. Z. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 2418. doi: 10.1021/ie101903t

    44. [44]

      Xu, W. G.; Ma, X. X.; Li, L.; Tong, J.; Guan, W. Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 4105. doi: 10.1021/ie201530b

    45. [45]

      Liu, Q. S.; Tong, J.; Tan, Z. C.; Welz-Biermann, U.; Yang, J. Z. J. Chem. Eng. Data 2010, 55, 2586. doi: 10.1021/je901035d

    46. [46]

      Vila, J.; Ginés, P.; Pico, J. M.; Franjo, C.; Jiménez, E.; Varela, L.M.; Cabeza, O. Fluid Phase Equilibria 2006, 242, 141. doi: 10.1016/j.uid.2006.01.022

    47. [47]

      Yoshizawa, M.; Xu, W.; Angell, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15411. doi: 10.1021/ja035783d

    48. [48]

      Angell, C. A.; Byrne, N.; Belieres, J. P. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1228. doi: 10.1021/ar7001842

    49. [49]

      Xu, W.; Cooper, E. I.; Angell, C. A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6170. doi: 10.1021/jp0275894

    50. [50]

      MacFarlane, D. R.; Forsyth, M.; Izgorodina, E. I.; Abbott, A. P.; Annat, G.; Fraser, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 4962. doi: 10.1039/B900201D

    51. [51]

      Belieres, J. P.; Angell, C. A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4926. doi: 10.1021/jp067589u

    52. [52]

      Cheng, Z.; Lee, J. M. J. Phys. Chem. B 2014, 118, 2712. doi: 10.1021/jp411904w

    53. [53]

      Liu, Q. S.; Yan, P. F.; Yang, M.; Tan, Z. C.; Li, C. P.; Welz-Biermann, U. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 2762. [刘青山, 颜佩芳, 杨淼, 谭志诚, 李长平, Welz-Biermann, Urs. 物理化学学报, 2011, 27, 2762.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20112762

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  8
  • 文章访问数:  901
  • HTML全文浏览量:  115
文章相关
  • 发布日期:  2016-12-29
  • 收稿日期:  2016-11-10
  • 修回日期:  2016-12-29
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章