在用1维和2维Cl NMR研究的甘-胆化物深度环氧溶剂中,阴离子动力学和运动脱
Yannik Hinz1, Joachim Beerwerth1, Roland Böhmer1
1Fakultät Physik, Technische Universität Dortmund, 44221 Dortmund, Germany.
这项研究使用核磁共振 (NMR) 来研究基于胆的深层性溶剂中的-35离子动态. 结果显示,离子运动在低温下与溶剂矩阵脱,离子在玻璃过渡附近主导电荷传输.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学物理 化学物理
背景情况:
- 基于胆的深度浸泡溶剂 (DES) 对各种应用具有前景.
- 了解离子动力学对于预测DES的特性和行为至关重要.
- -35 (Cl-35) 为研究这些系统中的离子运动提供了一个独特的探针.
研究的目的:
- 为了研究甘氨酸中化物离子 (Cl-) 的动态,一种甘氨酸:胆化物DES.
- 为了将离子运动与溶剂矩阵的整体动态在广泛的温度范围内相关联.
- 阐明阴离子与离子在电荷传输中的作用,特别是在玻璃过渡温度 (Tg) 附近.
主要方法:
- 利用多种核磁共振 (NMR) 技术,包括自旋放松计和二阶线形状分析.
- 采用二维中央过渡交换和刺激回声光谱来进行详细的运动分析.
- 在广泛的温度谱中研究了甘油中的Cl-35核化物 (甘油:胆化物2:1),直到Tg.
主要成果:
- 观察到非结构化的中央过渡NMR光谱,表明Cl的无序,非定向的阳离子协调.
- 发现Cl-运动在1.3Tg以上的温度下与甘油和胆部分结合在一起.
- 在较低的温度下确定了Arrhenian局部转换性离子动力学,比矩阵分子运动更快.
- 在进一步冷却后观察到超阿雷尼乌斯电导率的行为,这表明电荷传输中的阴离子占主导地位.
结论:
- 甘氨酸中的离子协调高度失序.
- 在低温下,局部离子动力学与散装溶剂矩阵脱.
- 胆酸盐,而不是化离子,是玻璃过渡温度附近的长距离传输的主要电荷载体.
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