離子液體-金屬電極界面零電荷電位的測定研究.pdf

1、離子液體由于在室溫或室溫附近呈液態(tài),并具有良好的導(dǎo)電性、寬的電化學(xué)窗口和可調(diào)控性等優(yōu)點,在電化學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但由于其極高的濃度而導(dǎo)致傳統(tǒng)的雙電層理論不能完全適用于離子液體體系,而有關(guān)離子液體的電化學(xué)應(yīng)用均涉及到離子液體/金屬電極的界面結(jié)構(gòu),因此對其雙電層結(jié)構(gòu)的解析研究成為關(guān)鍵問題。
　　本文在此前提下,發(fā)展了電化學(xué)現(xiàn)場表面增強拉曼光譜(SERS)用于測定零電荷電位(pzc),解析了咪唑型離子液體取代基側(cè)鏈長度對界面結(jié)構(gòu)的

2、影響,主要研究結(jié)果如下:
　　(1)基于分子在荷電界面吸附行為的變化,發(fā)展電化學(xué)現(xiàn)場 SERS技術(shù)從分子水平測定金銀電極在咪唑型陽離子與四氟化硼陰離子體系中的pzc。通過1-甲基-3-己基四氟硼酸鹽(HMIMBF4)的陽離子吸附取向變化所導(dǎo)致的光譜特征變化測定pzc。實驗結(jié)果表明:在pzc附近,咪唑陽離子的吸附構(gòu)型發(fā)生了改變,電極表面荷正電荷時,咪唑環(huán)以垂直方式吸附,隨電位負移咪唑環(huán)逐漸傾斜吸附,甚至平躺吸附。
　　(2)采

3、用多種方法測定體系的pzc,并進行比較。通過預(yù)控不同電位浸入電極并記錄電流響應(yīng)曲線方法測定金銀電極pzc,采用電化學(xué)微分電容方法測定同類離子液體的零電荷電位,結(jié)果表明零電流電位可作為pzc,并與SERS結(jié)果一致。
　　(3)結(jié)合微分電容以及電化學(xué)現(xiàn)場 SERS技術(shù)研究了陽離子咪唑環(huán)上取代基烷基側(cè)鏈長度對金和銀電極體系pzc的影響。研究表明駝峰型微分電容曲線的最低值所處電位為pzc,隨離子液體陽離子咪唑環(huán)(CnH2n+1)(C3H3