论文摘要
室温离子液体成功应用于很多领域,已成为近年来的研究热点。例如:离子液体应用于有机合成、电化学、萃取分离等多研究领域。但目前对于在离子液体中进行的化学反应,特别是一些微观机理尚需进一步探索。时间分辨技术（脉冲辐解和激光光解）是研究快速反应动力学机理的一种行之有效的方法。本论文通过脉冲辐解研究了不同取代基的咪唑类离子液体在水溶液与水合电子、羟基自由基、硫酸根阴离子自由基的瞬态反应机理及其溶剂化电子在不同体积比的乙醇混合溶液中的反应性;另外,采用激光光解手段研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim][PF6]）对氧杂蒽酮在乙腈溶剂中的光化学反应动力学的影响。利用脉冲辐解技术测定了咪唑阳离子与水合电子、羟基自由基以及硫酸根阴离子自由基的反应速率,研究发现,改变咪唑环上取代基的长度对咪唑阳离子与羟基自由基和硫酸根阴离子自由基的反应几乎没有影响;但与水合电子的反应可以分为两种情况:一是当咪唑环的2位上没有取代基时,改变取代基的长度对反应的影响几乎可以忽略不计;二是当咪唑环2位上有取代基时,可以抑制其与水合电子的反应活性。选择芘作为探针分子,研究了芘在季铵盐离子液体与乙醇等混合有机溶剂体系中的辐解行为,观察到乙醇体系中溶剂化电子的衰减与芘阴离子自由基（Py?-）的生成有关,并测得其反应速率为（1.2±0.2）×1010L·mol-1·s-1。随着离子液体体积分数的增大,体系的黏度增大,芘阴离子自由基的生成速率逐渐降低。表明电子在离子液体中的溶剂化不同于常规溶剂,可能存在一个极短的干电子（Dry-electron）过程。利用355nm激光光解技术研究了[bmim][PF6]/MeCN混合体系中氧杂蒽酮的瞬态反应谱以及氧杂蒽酮三线态与萘之间的能量转移反应,与乙腈中相比,氧杂蒽酮三线态在纯离子液体或离子液体与乙腈的混合溶剂中的吸收均有明显的蓝移;另外,随着乙腈中离子液体体积分数的增加,氧杂蒽酮三线态与萘之间的能量转移速率逐渐变小。总之,本论文初步总结了离子液体与有机溶剂混合体系中的一些化学反应动力学规律,将为离子液体在辐射化学以及光化学领域作为一种特殊反应介质的应用提供参考。
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标签：离子液体论文; 脉冲辐解论文; 激光光解论文; 自由基论文; 溶剂化电子论文; 能量转移论文; 快速反应动力学论文;