双(三氟甲基磺酰)亚胺钠基聚合物电解质在固态钠电池中的性能

采用简单的溶液浇铸法制备出由双(三氟甲基磺酰)亚胺钠(Na TFSI)/聚氧乙烯(PEO)构筑的固态聚合物电解质(SPE),并针对其相转变、结晶性、热稳定性、电导率以及电化学稳定性等基础理化及电化学性质进行了系统表征。结果表明,Na TFSI/PEO([EO]/[Na+]=15)SPE具有相对高的电导率(σ≈10^(-3)S·cm^(-1),80°C)、高的耐氧化能力(4.86 V vs Na+/Na)和热稳定性高达350°C。电池测试结果表明,该Na TFSI基SPE不仅对金属钠电极能够呈现出优异的界面稳定性,而且在Na|SPE|NaCu_(1/9)Ni_(2/9) Fe_(1/3) Mn_(1/3)O_2电池中展现出良好的循环和倍率性能。

双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂的制备及应用

概述了双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂的制备方法及应用。制备双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂的起始原料主要有双(三氟甲烷磺酰)亚胺、三氟甲基磺酰氯、三氟甲基磺酰氟、三氟甲磺酰胺、三氟甲磺酸钠,含锂化合物主要有LiOH、Li_(2)CO_(3)、LiHCO_(3)、LiH、Li_(3)N等。双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂主要用作锂离子电池、凝胶聚合物电池(GPEs)、Li-O_(2)电池、锂电池固体聚合物电池的电解质。

均相Brønsted酸捕获剂全氟烷基磺酰亚胺内盐的研制

为实现对有机反应中均相Brønsted酸的有效捕获祸首,本文以三氟甲基磺酰胺为原料合成了含三氟甲基磺酰亚胺官能团(CF_(3)SO_(2)NHSO_(2))的全氟烷基磺酰亚胺内盐,其结构通过FT-IR,1HNMR,19FNMR手段进行表征。探究内盐分别在CH_(3)NO_(2)和CH_(3)CN这两种纯溶剂体系中对小分子均相Brønsted酸(CF_(3)SO_(3)H、CH_(3)SO_(3)H、H_(2)SO_(4)和对甲苯磺酸等)回收效能的研究。结果显示偶极离子对小分子均相Brønsted酸具有很好的循环回收效果。

双三氟甲基磺酰亚胺金属盐作为催化剂在有机合成中的应用研究进展

双(三氟甲基磺酰)亚胺金属盐作为新型超强Lewis酸催化剂有很好的热稳定性和对水稳定性。利用它的耐水性和可循环使用等特点可以大大简化合成反应的步骤,并有望克服环境污染问题,发展绿色化学。以双(三氟甲基磺酰)亚胺金属盐为催化剂,可以实现很多有机反应,包括酯化及硝化反应、Biginelli反应、Friedl a:nder反应和Diels-Alder反应以及5-取代-1H-四唑、二吲哚基甲烷、香豆素等的合成。综述了双(三氟甲基磺酰)亚胺金属盐催化的有机合成反应。同时,对其今后的发展与应用前景进行了展望。

三甲基氰基硅烷促进N-氟代双苯磺酰亚胺与硫醚的胺化反应

饱和碳上的C—H直接胺化是一类较难实现的反应,有相关研究证明N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)在相关金属催化剂或者无催化剂存在下可以实现对饱和碳的胺化,而且利用N-氟代双苯磺酰亚胺(NFSI)与甲基芳基硫醚反应,能够得到甲基胺化产物,但产率较低(20%~56%).为了在此基础上进一步提高胺化的效率,我们开展一系列的研究后发现在反应混合物中加入有机硅试剂,协助中间体中氟离子离去,从而有利于反应更容易进行.研究表明,当加入三甲基氰基硅烷作为添加剂时,反应能够在较低的温度下(30℃)进行,并使大多数反应的产率大幅度提高(36%~69%).

以二(三氟甲基磺酰)亚胺锂为基底的室温熔融盐电解质热学及电化学性质的比较研究

制备了一系列二 (三氟甲基磺酰 )亚胺锂 [Li N( SO2 CF3 ) 2 ,Li TFSI]与尿素及其衍生物形成的新型室温熔融盐电解质 ,并对其热学性质及电导率进行了比较研究 .受甲基取代基的影响 ,Li TFSI-甲基脲体系的共熔温度最低 ,为 -38℃ .Li TFSI-尿素体系的室温电导率最高 ,为 1 .74× 1 0 - 4 S/ cm,5 0℃电导率为 1 .2 4×1 0 - 3 S/ cm.

1,3-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯及其无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以间苯二酚和2-氯-5-硝基三氟甲苯为基本原料,在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,经亲核取代反应制得1,3-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯(DNRes-2TF),并利用Pd/C、水合肼进一步还原得到1,3-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯(DARes-2TF)。随后,以该二胺和芳香族二酐在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中,聚合得到聚酰胺酸溶液,热亚胺化得到无色透明聚酰亚胺薄膜,并对薄膜性能进行了研究。结果表明:含氟取代基及间位取代结构是制备无色透明聚酰亚胺的一条颇具前途的路线,且不会牺牲材料的耐热稳定性及力学性能。

2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜及其聚酰亚胺的合成与性能研究

2-氯-5-硝基三氟甲苯与4,4’-二羟基二苯砜经亲核取代反应得到2,2-双[4-(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅰ),然后在Pd/C和水合肼作用下发生还原反应得到2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅱ)。该二胺单体Ⅱ分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3,’4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)进行低温缩聚反应得到聚酰胺酸,经热酰亚胺化制备出4种砜基取代含氟聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明,这些PI薄膜均具有良好的光学透明性和溶解性,其中ODPA基PI薄膜的光学透明性最好,450 nm处的透光率达到85.4%。

2,7-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)萘及其聚酰亚胺的合成与性能研究

2-氯-5-硝基三氟甲苯与2,7-二羟基萘经亲核取代反应得到2,7-双(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)萘(I),然后在Pd/C和水合肼作用下发生还原反应得到2,7-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)萘(II)。该二胺单体分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)进行低温缩聚反应得到聚酰胺酸,经热酰亚胺化制备出4种萘基取代含氟聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明:PI薄膜均具有良好的光学透明性和溶解性,其中ODPA基PI薄膜的光学透明性最好,450 nm处的透光率达到60%,且可溶于四氢呋喃等弱极性溶剂。

2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷及其聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以双酚A、2-氯-5-硝基三氟甲苯为基本原料,在N,N'-二甲基甲酰胺溶剂中,经亲核取代反应制得了2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-硝基苯氧基)苯基]丙烷(BNPP-2TF),并利用Pd/C、水合肼进一步还原得到2,2-双[4-(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP-2TF)单体。以PMDA作为二酐单体,BAPP-2TF作为二胺单体,N,N'-二甲基乙酰胺为溶剂,聚合得到聚酰胺酸溶液,涂膜,热亚胺化得到聚酰亚胺薄膜,并对薄膜性能进行了研究。结果表明,制备的聚酰亚胺薄膜具有较低的吸水率和表面能,较好的热性能、光学性能和力学性能。

新型导电盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂及其非水电解液的制备与性能

制备了一种新型含氟磺酰亚胺锂盐(三氟甲基磺酰)(三氟乙氧基磺酰)亚胺锂{Li[(CF3SO2)·(CF3CH2OSO2)N],Li[TFO-TFSI]}及其与碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)混合溶剂(3∶7,体积比)组成的非水电解液.采用核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)、质谱(MS)、元素分析(EA)和离子色谱(IC)等手段对合成锂盐Li[TFO-TFSI]进行了结构表征及纯度分析.通过差示量热扫描(DSC)和热重分析(TG)对Li[TFO-TFSI]及其电解液1.0 mol/L Li[TFO-TFSI]-EC/EMC(3∶7)的热学性质进行了表征.采用交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)、计时安培法及扫描电子显微镜(SEM)等对Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的基础物化和电化学性质进行了表征.结果表明,Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液具有较好的电化学稳定性;在4.2 V(vs.Li/Li+)以下Al箔不发生腐蚀;室温下基于Li[TFO-TFSI]/碳酸酯电解液的Li/人造石墨和人造石墨/LiCoO2电池均保持较好的循环性能,特别是人造石墨/LiCoO2锂离子电池循环100周后,其比容量保持率明显高于相应的基于LiPF6/碳酸酯电解液体系的电池.

2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯及其聚酰亚胺薄膜的合成与性能研究

用甲基氢醌和2-氯-5-硝基三氟甲苯通过亲核取代及还原反应合成出了一种二胺单体2,5-双(2-三氟甲基-4-氨基苯氧基)甲苯(DATHQ-2TF),采用该二胺单体和1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯(6FAPB)分别与1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐(CBDA)反应制得聚酰胺酸(PAA),再经过热酰亚胺化制备出了聚酰亚胺薄膜PI-1和PI-2,并对其结构和性能进行研究。结果表明:两种薄膜均具有非常好的综合性能,薄膜在450 nm处的透光率都在80%以上,5%热分解温度均超过430℃,且都具有良好的溶解性能。由于甲基的引入使得PI-1薄膜比PI-2薄膜具有更好的溶解性,但光学透明性和热性能稍有下降。

三氟甲基取代叔丁基亚磺酰亚胺的不对称aza-Morita-Baylis-Hillman反应

三氟甲基取代的N-叔丁基亚磺酰亚胺和α,β-不饱和羰基化合物在三乙烯二胺(DABCO)和Ti(O^(i)Pr)_(4)共催化下反应,实现了底物诱导的不对称aza-Morita-Baylis-Hillman反应,以高产率(49%~97%),高非对映选择性(dr>99/1)合成了一系列N-叔丁基亚磺酰基-α-甲亚基-β-三氟甲基-β-氨基酸酯产物。该产物经脱保护、关环可进一步转化为光学纯的α-甲亚基-β-三氟甲基-β-内酰胺类化合物,产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和HR-MS确证。

双(多氟烷氧基磺酰)亚胺碱金属盐的合成、表征及锂盐电解液的性质

制备并表征了双（三氟乙氧基磺酰）亚胺{[N（SO2OCH2CF3）2]-, TFESI-}和双（六氟异丙氧基磺酰）亚胺（{N[SO2OCH（CF3）2]2}-, HFPSI-）2个阴离子的10种碱金属盐,并采用示差扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（ TGA）研究了其相变行为和热稳定性。测试了LiTFESI和LiHFPSI与碳酸乙烯酯（ EC）/碳酸甲乙酯（EMC）（3：7,体积比）组成的电解液的电导率、氧化电位及对铝箔的腐蚀性。结果表明,所制备的碱金属盐均具有较高的纯度和热分解温度（＆gt;200℃）及较低的熔点（117~211℃）； LiTFESI-EC/EMC和LiHFPSI-EC/EMC电解液均具有较高的电导率和氧化电位,并对铝箔具有良好的钝化性能,有可能作为锂离子电池的导电盐或添加剂。

二(三氟甲基磺酰)亚胺锂的应用与制备

介绍了一种重要的有机氟化物——二(三氟甲基磺酰)亚胺锂的特性及其制法;叙述了它在有机合成和有机离子导体方面的应用;对近期国外报道的制备方法进行了工业生产的可行性分析。

含氟二胺的合成及透明聚酰亚胺薄膜的性能研究

为改善聚酰亚胺薄膜的透明性和溶解性,通过Williamson醚化反应合成了高纯度2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷,与3,3′,4,4′-联苯四酸二酐(BPDA)在溶剂中缩聚得到聚酰胺酸,热亚胺化得到透明耐高温聚酰亚胺薄膜。同时制备了联苯二酐/2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]丙烷和联苯二酐/二苯醚二胺两种聚酰亚胺薄膜,并对3种薄膜的热稳定性、透光率、溶解性能进行对比研究。结果表明:在联苯型聚酰亚胺分子结构中引入的含氟基团越多,薄膜的透明性和溶解性越好,且不影响薄膜优良的耐热性能。

含氟聚酰亚胺的合成与性能研究

利用含氟二胺2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷与均苯四甲酸二酐(PMDA)在强极性非质子溶剂DMAc中进行聚合反应得到粘稠聚酰胺酸溶液,涂膜后经热酰亚胺化得到含氟聚酰亚胺薄膜,对其性能进行了研究,并与聚酰亚胺(PMDA-ODA)进行了比较。结果表明,该含氟二胺可明显改善聚酰亚胺的透明性和溶解性,并能使聚酰亚胺保持优异的热稳定性。

含氟聚异酰亚胺树脂及其复合材料的制备

采用两步法合成了以2,2'-双(三氟甲基)二氨基联苯(TFMB)为二胺的乙炔基封端型聚异酰亚胺树脂,制备了石英纤维增强的聚异酰亚胺复合材料。研究了树脂的耐热性能和加工性能,讨论了复合材料的力学性能和电性能。结果表明,含氟聚异酰亚胺树脂具有良好的加工性能,固化后树脂5%热失重温度大于500℃,复合材料弯曲强度大于600 MPa,介电常数小于4。

高效液相色谱法测定1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯的含量

采用高效液相色谱法,用Hypersil BDS C18柱（4.6 mm×200 mm,粒径5μm）,乙腈-水（v∶v=60∶40）为流动相,检测波长252 nm,测定1,4-双（4-氨基-2-三氟甲基苯氧基）苯（6FAPB）的含量。在0.24--0.48 mg/m L范围内,方法线性良好（r=0.999 8）,回收率98.35%~99.93%,重现性RSD≤0.63%,n=5。

1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐强化微生物电解池丙硫醇降解性能的研究

采用离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐,[EMIM][Tf_(2)N])强化微生物电解池降解性能.结果表明,[EMIM][Tf_(2)N]提高了微生物电解池的丙硫醇降解效率,[EMIM][Tf_(2)N]最佳体积浓度为15%,丙硫醇脱硫率和矿化率分别从81.5%和50.5%增加至87.4%和69.3%.[EMIM][Tf_(2)N]提高了微生物电解池的丙硫醇降解速率,采用Haldane模型分析丙硫醇降解动力学,最大比降解速率(v_(max))从3.4 mg·L^(-1)·h^(-1)·cm^(-2)提高至3.7 mg·L^(-1)·h^(-1)·cm^(-2).[EMIM][Tf_(2)N]提高了生物阳极的电子传递速率,循环伏安曲线显示,生物阳极上氧化峰值电流从0.143 mA增加到0.385 mA,还原峰值电流从0.212 mA增加到0.557 mA.[EMIM][Tf_(2)N]提高了阳极微生物多样性,高通量测序结果显示,弓形菌属、硫杆菌属、产碱杆菌属、红杆菌属、解蛋白质菌属、嗜中温黏着杆菌、鲁杰氏菌属、嗜甲基菌属、厌氧醋菌属等微生物相对丰度明显增加.