离子液体ppt课件

离子液体离子液体/金属界面结构探索及在金属界面结构探索及在 激光诱导纳米构筑中的应用激光诱导纳米构筑中的应用1报报 告告 内内 容容 一一.背景介绍背景介绍 二二.主要研究内容主要研究内容 三三.工作总结工作总结v离子液体的合成离子液体的合成v离子液体中离子液体中 Cu的电沉积的电沉积vCu沉积层的表征与催化研究沉积层的表征与催化研究v激光诱导电沉积进行纳米构筑激光诱导电沉积进行纳米构筑2一、研究背景一、研究背景室温离子液体是完全由离子组成，在室温下呈液体的有室温离子液体是完全由离子组成，在室温下呈液体的有机化合物（有机盐，室温熔盐）。机化合物（有机盐，室温熔盐）。非挥发性非挥发性热稳定性热稳定性较宽的电化学窗口较宽的电化学窗口良好的导电性良好的导电性导热性导热性3离子液体的应用离子液体的应用有机合成有机合成电化学电化学环境科学环境科学其他其他纳米材料纳米材料萃取分离萃取分离离子液体离子液体电沉积电沉积、电池、电池、电化学合成、电电化学合成、电容器、传感器等容器、传感器等41.1.离子液体的合成离子液体的合成NNn-C4H9BrCH3NNC4H9CH3Br60 oCBMImBrNNC4H9CH3BrNaBF4H2ONNC4H9CH3BF4BMImBF4NaBr二、主要研究内容二、主要研究内容5实验过程实验过程 将溴代正丁烷滴入将溴代正丁烷滴入N-甲基咪唑甲基咪唑(摩尔比摩尔比1:1.05)，速率速率1滴滴/秒，反应时间秒，反应时间1d，然后用乙酸乙酯洗涤除去，然后用乙酸乙酯洗涤除去未反应的未反应的n-BrC4H9得到得到BMIMBr。称重，与称重，与NaBF4(摩尔比摩尔比1:1.05)反应反应1d，再在冰，再在冰水浴条件下萃取离子液体并水洗去溴离子，之后除水浴条件下萃取离子液体并水洗去溴离子，之后除CH2Cl2和和H2O，得到，得到BMIMBF4。6 以以BMIMBF4为溶剂，为溶剂，50mM Cu(NO3)2为溶为溶质，含水量为质，含水量为0.15 mol/L，以导电玻璃，以导电玻璃ITO为工作为工作电极，电极，Pt丝为对电极，丝为对电极，Pt环为准参比电极，在不同环为准参比电极，在不同电位下进行电位下进行Cu的电沉积。的电沉积。2.离子液体中离子液体中 Cu的电沉积的电沉积7导电玻璃在加入导电玻璃在加入0.05mol/L Cu(NO3)2 后离子后离子液体中的液体中的CV图图83、Cu沉积层的表征与催化沉积层的表征与催化1)SEM 扫描电子显微镜扫描电子显微镜SEM images of surface layer on ITO electrodes deposited at different potentials.(a-d:-0.5 V,-0.6 V,-0.7 V,-0.97 V)Scale bar=2 m92)SERS 表面增强拉曼散射表面增强拉曼散射 800 1000 1200 1400 1600 1800dcbax 10 Raman shift/cm-1SERS of Py on surface layer on ITO electrodes deposited at different potentials.(a-d:-0.5 V,-0.6 V,-0.7 V,-0.97 V)10 以沉积的铜作催化剂，催化对硝基苯酚与硼氢以沉积的铜作催化剂，催化对硝基苯酚与硼氢化钠的反应化钠的反应:3)催化效果催化效果OHNO2NaBH4Cu nanoOHNH211-0.5V -0.97V 催化效果催化效果紫外紫外-可见光谱可见光谱12-0.5 -1.0V 硝基含量变化图硝基含量变化图(=401nm)-1001020304050607080-0.20.00.20.40.60.81.01.21.41.6AbsTime(min)-0.5v-0.6v-0.7v-1.0v由每条线的斜由每条线的斜率可看出电位率可看出电位越负硝基减少越负硝基减少越快越快13氨基含量变化图氨基含量变化图(=299nm)-1001020304050607080-0.050.000.050.100.150.200.250.300.35AbsTime(min)0.7v 0.8v 0.9v 1.0v 1.1v由产生氨基的由产生氨基的时间可知，电时间可知，电位越负位越负Cu的催的催化效果越好化效果越好14 WE CE RE Laser Potentiostat X-Y Stage Cell Raman Spectrograph Computer Monitor Chopper Microscope Beamsplitter 实验平台实验平台4、激光诱导电沉积进行纳米构筑、激光诱导电沉积进行纳米构筑当激光照射到电极表面，会对当激光照射到电极表面，会对界面反应产生很大的影响：界面反应产生很大的影响：(1)界面温度上升，平衡电位正界面温度上升，平衡电位正移，从而降低反应的活化能移，从而降低反应的活化能 (2)界面温度上升，使附近液界面温度上升，使附近液层产生剧烈的热扰动，加快传层产生剧烈的热扰动，加快传质速度，使反应速度加快；质速度，使反应速度加快；(3)基底上光照的微区内发生激基底上光照的微区内发生激发、诱导反应。发、诱导反应。15以光滑的以光滑的Pt为工作电极，含为工作电极，含50mM的的Cu(NO3)25H2O为为电解质，电解质，633nm的激光作为照射光源。的激光作为照射光源。(1)不加电位，激光照射不加电位，激光照射5min，没有沉积点出现；，没有沉积点出现；(2)加较负电位加较负电位(-0.1V，未达到金属的沉积电位，未达到金属的沉积电位)，没，没有激光照射，没有沉积点出现；有激光照射，没有沉积点出现；(3)-0.1V，激光照射，激光照射2min，有沉积点。照射时间越长，有沉积点。照射时间越长，沉积点越大。沉积点越大。161min 2min 3min-0.1v-0.2v-0.3v-0.4v-0.5v不同沉积电位的影响不同沉积电位的影响3412在在-0.1V时，不同照射时间时，不同照射时间的沉积点：的沉积点：1到到4 照射时间照射时间分别为分别为2min、30s、10s、5s17沉积阵列沉积阵列18三、工作总结三、工作总结(1)不同电位沉积铜，随电位负移，沉积所得的纳不同电位沉积铜，随电位负移，沉积所得的纳米铜膜越致密。米铜膜越致密。(2)在在BMIMBF4离子液体中沉积所得铜纳米颗粒呈离子液体中沉积所得铜纳米颗粒呈现出极强的现出极强的SERS活性。活性。(3)随着电位负移，沉积出的铜催化活性越来越高随着电位负移，沉积出的铜催化活性越来越高(4)在激光纳米构筑中，电位越负，照射时间越长在激光纳米构筑中，电位越负，照射时间越长沉积点就越大沉积点就越大19致谢致谢v本本PPT是在导师的精心指导下完成的。在此对导师是在导师的精心指导下完成的。在此对导师辛勤的培养表示衷心的感谢和诚挚的敬意辛勤的培养表示衷心的感谢和诚挚的敬意!v感谢答辩委员会！感谢答辩委员会！v感谢实验室师兄师姐的帮助！感谢实验室师兄师姐的帮助！2021