離子液體-水混合體系的分子動力學研究.pdf

1、離子液體作為新型綠色環(huán)保型材料在各工業(yè)領域都得到了很好應用，但離子液體在合成與應用中會不可避免摻入雜質水分子，同時多數離子液體具有一定的吸水性，甚至常溫常壓下一些疏水性的離子液體也可以從空氣中吸收一定量的水分。水對離子液體的結構性質有著不可忽視的影響。本文以離子液體-水的混合體系為研究對象，采用分子動力學模擬方法進行研究，主要研究內容及結論如下:
　　首先，模擬研究了水含量對離子液體1-丁基-3-甲基咪唑醋酸鹽([Bmim][Ac

2、])的粘度性質和微觀結構影響。結果顯示隨著水含量的增加，[Bmim][Ac]的粘度先上升后下降，與實驗結果一致。模擬發(fā)現混合體系中出現陰離子和水相間的鏈狀結構，水含量增加鏈狀結構增長。鏈狀結構的存在降低了離子液體的擴散能力使得粘度上升，之后水含量增加起稀釋作用使體系粘度開始下降。
　　其次，模擬研究了陽離子為[Bmim]+，陰離子分別為四氟硼酸([BF4]-)、雙三氟甲磺酰亞胺（[Tf2N]-）、丙酸([C3COO]-)及1-丁基

3、吡啶醋酸鹽([Bpy][Ac])四種離子液體-水的混合體系，考察陰陽離子對體系粘度的影響，結果顯示[Bmim][BF4]和[Bmim][Tf2N]粘度隨水含量增加單調下降，其中存在球形或類球形的團簇結構，而[Bmim][C3COO]和[Bpy][Ac]體系粘度隨水含量增加先上升后下降，其中存在陰離子與水相間的鏈狀結構，與[Bmim][Ac]體系相同。表明鏈狀結構是造成體系粘度非常規(guī)變化的重要影響因素。
　　最后，研究不同碳鏈長度的