日前,中科院上海應(yīng)用物理研究所研究員徐洪杰、吳國忠聯(lián)合小組合作,經(jīng)過兩年多在日本(KEK)、北京(BSRF)和合肥(NSRL)同步輻射光源的嘗試,成功利用同步輻射的X射線精細結(jié)構(gòu)分析(XAFS)方法對室溫下離子液體的原子內(nèi)部精細結(jié)構(gòu)進行了測定。
研究組選擇由ZnCl2(氯化鋅)和氯化膽堿(一種常規(guī)的雞飼料添加劑)構(gòu)成的系列離子液體,利用XAFS方法對鋅元素的K邊進行測定,得到了離子液體內(nèi)部鋅原子局域環(huán)境的詳細信息,由此提出了不同ZnCl2含量下離子液體的分子排列結(jié)構(gòu);并首次提出在離子液體中ZnCl2能以Cl-Zn-Cl離子對的形式存在,表明了同步輻射在離子液體結(jié)構(gòu)研究中的重要性。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表于國際物理化學(xué)權(quán)威雜志《物理化學(xué)雜志B》(J. Phys. Chem. B) (2009,113,2066~2070)上。
離子液體是全部由陽離子和陰離子構(gòu)成的一類特殊軟物質(zhì),被認(rèn)為是自然界中除水和有機溶劑以外的第三種液體,具有很好的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性,在有機合成、催化、電化學(xué)、能源、材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,是當(dāng)前全球研究熱點之一。
雖然有關(guān)離子液體應(yīng)用的研究報道很多,但是關(guān)于離子液體的分子、原子等內(nèi)在結(jié)構(gòu)特征的研究卻很少。這主要是因為常規(guī)手段如拉曼光譜和核磁共振等方法無法深入研究離子液體內(nèi)部原子的精細結(jié)構(gòu),而先進的同步輻射光源的出現(xiàn)為這方面的研究提供了可能。
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