表面成分和离子液体的稳定

由奎托斯分析,有限公司2017年3月15日

在过去的十年中,离子液体已成为学术研究的主题,因此,大量的出版物已经出版。

这种增长的部分原因是这些独特的材料具有潜在的用于各种各样的应用程序。亚博网站下载这个新领域最近才吸引了越来越多的表面的注意感兴趣的科学家们研究相互作用在液体/固体和液体/气体接口。

液体/气体界面的组成和结构是特别感兴趣的,因为这是吸收和吸附的气体发生。气体吸收和吸附扮演主要角色在气体蒸馏等过程,气体分离和多相催化。此外,离子液体的表面分析可以帮助研究人员在发展中全面了解这些独特的材料。亚博网站下载

在这篇文章中,一个常见的离子液体进行了分析证明的方式的结构和化学液体/气体界面可以通过使用高性能研究x射线光电子谱仪。

实验

使用x射线photoelctron能谱(XPS)分析离子液体的表面。分析了液体的轴上,使用单色Al Ka x射线。

使用文献方法,离子液体[以][NTf₂)制备高纯度。进行分析,一滴每个样本用移液器吸取到一个铜样品存根,注入了超过3小时才被引入分析室。这使所有剩余溶剂抽离。

调查范围收集的离子液体[以][NTf₂如图1所示,允许的准确识别表面的元素组成。这个频谱显示所有的元素的存在归因于离子液体:(C O F、S和N),在表面区域。此外,任何污染物可能剩余的液体中可以观察到。

调查的范围(以米][NTf2]

图1所示。调查[以][NTf的频谱₂]。

软件自动生成一个量化报告准确地确定表面附近地区的相对原子浓度(表1)。

表1。量化报告调查[以][NTf扫描₂]

元素	O	C	F	N	年代
原子浓缩的。(%)	16.11	32.23	29.71	12.32	8.63

下一步是狭窄的地区收集的相关元素的光谱来研究表面化学和不同的电子环境。

狭窄的区域光谱N 1 s和C 1 s轨道如图2所示。观察,两座山峰中观察到的N 1 s光谱可以归因于两种不同氮环境的分子。更高的结合能峰分配(以)阳离子,而较低的峰值(NTf分配₂阴离子。

这些峰的相对化学计量学与这个结论还显示了良好的协议。一些有趣的特性表现出由C 1 s轨道谱。峰值为293.0 eV (NTf可以分配₂阴离子的氟碳原子成键。

N 1 s(左)和C 1 s(右)的(以)[NTf2]。

图2。N 1 s(左)和C 1 s(右)[以][NTf的频谱₂]。

较低可以依法peak-fitted结合能特性的不同化学环境以阳离子。光电子发射角可以通过改变不同的角度样本,让用户获得无损表面区域的深度信息。

表面浓度数据是通过收购获得C 1 s轨道谱在不同发射角度(图3)。形状清晰可见的变化,以增加强度的特性在285.3 eV。这个峰值之前归因于脂肪链的碳,指示一个浓缩脂肪链的表面区域。

这个结果是在良好的协议与早期研究脂肪族碳被认为控制液体的化学表面,与链朝向远离液体向真空。

图3也显示各种化学环境的变化强度的碳峰,对应发射角;显示方向远离液体的真空。

ARXPS[以][NTf2]。

图3。[以][NTf ARXPS₂]。

本文证明了碳的分析化学和元素组成一个常见的离子液体[以][NTf₂),使用x射线光电子能谱。

在这项研究中,XPS技术被用来探索表面的化学成分和各种化学状态的氮和碳原子。Angle-resolved实验表明,脂肪碳链朝向远离液体向真空。

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