酯基链微增长对咪唑类离子液体的导电行为和热稳定性影响

为了研究咪唑类离子液体(ILs)结构对其性能的影响,将酯基引入到1,2-二甲基咪唑结构中,合成了两种离子液体:氯化1-乙酸甲酯基-2,3-二甲基咪唑离子液体(IL1)和氯化1-乙酸乙酯基-2,3-二甲基咪唑离子液体(IL2)。采用傅里叶红外光谱、核磁共振和元素分析等技术表征IL1和IL2的结构。测试分析IL1-H2O、IL2-H2O体系的电导率,以及IL1、IL2离子液体的导电行为与热稳定性。结果表明,所合成的两种离子液体具有良好的离子导电性能。在0.01~0.2mol/L低浓度条件下,随着二元体系中离子液体浓度的增大,离子迁移数逐渐增多,体系的电导率呈增大趋势,且IL1-H2O和IL2-H2O体系的离子导电行为均符合Arrhenius型。得出了离子导电活化能的经验数值。循环伏安法结果表明,酯基链的微增长对电化学窗口(EW)的影响较大,IL1和IL2具有较宽的电化学窗口,分别为2.66V和3.14V,在电化学沉积等方面具有应用潜力;热重分析表明,酯基链较长的IL2具有相对高的热稳定性,这是由于酯基链的增长有助于分子内的氢键形成。