贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室近期取得显著科研成果

时间:2017-04-06 15:54    点击:
备案编号:2017040601撰稿单位:实验室发布单位:宣传部
技术录入:赵利平、杨丹责任编辑:孙秀华

本网讯 近期,我校贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室在离子液体研究领域取得重要进展。

陈正件、徐林等人以饱和水溶液为反应介质,通过盐析效应引起的液/液相分离实现了亲水性离子液体的清洁制备,避免了有机溶剂等有害物质的使用,还将反应时间降至10分钟以内。该方法的提出有助于亲水性离子液体的大规模生产和应用,相关结果发表于Green Chem., 2017, 19, 1303-1307(Green Chem.为中科院大类分区一区杂志,目前的SCI影响因子为8.506)。

结合实验数据和动力学模拟,陈正件、沈虎峻等人发现离子液体的空隙体积大约只有其非离子型类似物的一半,这主要是由离子键间的静电作用力引起的,而静电作用力的“压缩”效果大约相当于250 MPa的压强引起。此外,离子液体的性质变化,如粘度、电导率、密度、表面张力和折光率等,都与静电作用力引起的空隙体积变化息息相关。相关结果发表于Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19, 5389-5395。

陈正件、沈虎峻等人以一种有机盐(离子液体)为前体,通过高温碳化制备了一种N/S-双参杂的介孔碳。这种碳材料具有规则的孔结构、高的比表面积和高的N/S参杂含量,且对电催化氧还原反应有较强的催化性能。相关成果发表于J. Electrochem. Soc., 2017, 164, H32-H36。

离子液体简介:离子液体是一类通常由无机阴离子和有机阳离子构成的室温熔融盐,因此在一定程度上兼具无机物的“刚性”和有机物的“柔性”。一方面,与高温无机熔盐类似,离子液体的蒸汽压极低,不易燃烧且本身具有导电性,在使用过程中可避免因挥发造成环境污染,同时还能降低燃烧爆炸等危险。另一方面,体积大且对称性低的有机阳离子不仅能降低阴阳离子间的库仑作用力,还能增加粒子间进行有序堆积的熵阻,从而降低熔点至100 °C甚至室温以下,极大地提高了离子液体应用的范围和可操作性。与此同时,有机基团种类丰富,选取和引入不同基团可为某一具体应用实现以功能为导向的“剪裁设计”。近年来,离子液体作为一类新型“绿色介质”和软功能材料在有机合成、无机纳米材料的制备、生物质转化、分离分析、二次电池、分子传感器和润滑剂等领域得到了广泛的研究与应用。

文/图 重点实验室  审核/邓明森

 

陈正件博士与学生(二排右一,陈正件博士)

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