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采用分子動力學模擬的方法研究了乙腈和甲醇對烷基咪唑離子液體結構與物理化學性質(zhì)的影響。獲得了體系的密度、各組分的自擴散系數(shù)、離子液體的粘度與電導率隨有機分子加入的變化規(guī)律，分析徑向分布函數(shù)和空間分布函數(shù)得到了離子液體離子的存在形式和結構特點。主要的結論有：體系密度值與實驗值符合較好，表明選用力場是合理的。隨著有機分子的摩爾分數(shù)增加，混合體系的密度降低、各組分間的徑向分布函數(shù)呈規(guī)律性變化、粘度減小、電導率先增大后減??；在組分不變的情況下，升高體系的溫度，混合體系的密度隨著溫度的升高而降低，各組分的自擴散系數(shù)均增大；離子液體的密度隨著咪唑陽離子烷基側鏈的增加而不斷減小，隨著陰離子的體積和空間結構的增加而增大。

室溫離子液體，簡稱離子液體(Ionic Liquids, ILs)，是由特定有機陽離子和無機陰離子構成的在室溫或近于室溫(＜100℃)下呈液態(tài)的離子體系。它具有電化學窗口寬（大于4V）、導熱導電良好、不揮發(fā)、不可燃、可室溫操作、可循環(huán)重復使用和易回收等特點[1-3]。目前離子液體已經(jīng)廣泛和成功地用于材料制備、催化、金屬電沉積、萃取分離、有機合成以及燃料電池等領域[4,5]。特別在有色金屬的提取分離方面離子液體憑借獨特的物化性能展現(xiàn)它的應用價值。在金屬的電解精煉方面，作為一種理想的室溫液態(tài)電解質(zhì)，融合了高溫熔鹽和水溶液的優(yōu)點：在室溫下即可得到在高溫熔鹽中才能電沉積得到的金屬和合金，而沒有高溫熔鹽的強腐蝕性。同時離子液體還可電沉積得到大多數(shù)能在水溶液中得到的金屬且無副反應。然而由于水和有機分子等雜質(zhì)的存在使得這些離子液體的物理化學性質(zhì)至今尚未系統(tǒng)地報道，而且不同實驗小組得到的數(shù)據(jù)幾乎不相同。因此，深入了解這些雜質(zhì)對離子液體的結構與物理化學性質(zhì)的影響具有重要意義。理解離子液體中水和其他有機分子的結構和動力學可以為控制和消除這些雜質(zhì)提供幫助，為離子液體的提純及其應用，以及離子液體研究的進一步發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持、理論依據(jù)和指導。
縱觀近年來離子液體混合物的實驗研究進展，大部分實驗報道均集中于混合物的熱力學性質(zhì)，而其中重要的物理化學性質(zhì)和輸運性質(zhì)卻很少涉及。此外實驗的方法只能測定表觀性質(zhì)，離子液體混合物各組分之間的相互作用以及有機分子在離子液體中的存在形式卻無法通過實驗得知。正是由于實驗的局限性，以分子動力學模擬為代表的分子模擬技術迅速崛起，它可以從微觀上系統(tǒng)地研究物質(zhì)的結構、熱力學以及原子擴散等動力學等性質(zhì)，能夠取得實驗很難得到的大量重要信息，為科研工作者們提供了重要的參考、指導實驗、驗證某些理論假設的依據(jù)。Hanke等人[6]最先報道了[DMIM][Cl]、[DMIM][Cl]與水組成的二元體系的局部結構與動力學模擬研究

校賽一等獎
第七屆云南省大中專學生課外學術科技節(jié)一等獎