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采用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究了乙腈和甲醇對(duì)烷基咪唑離子液體結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性質(zhì)的影響。獲得了體系的密度、各組分的自擴(kuò)散系數(shù)、離子液體的粘度與電導(dǎo)率隨有機(jī)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)。主要的結(jié)論有：體系密度值與實(shí)驗(yàn)值符合較好，表明選用力場(chǎng)是合理的。隨著有機(jī)分子的摩爾分?jǐn)?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(dǎo)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(kuò)散系數(shù)均增大；離子液體的密度隨著咪唑陽(yáng)離子烷基側(cè)鏈的增加而不斷減小，隨著陰離子的體積和空間結(jié)構(gòu)的增加而增大。

室溫離子液體，簡(jiǎn)稱離子液體(Ionic Liquids, ILs)，是由特定有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子構(gòu)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(xué)窗口寬（大于4V）、導(dǎo)熱導(dǎo)電良好、不揮發(fā)、不可燃、可室溫操作、可循環(huán)重復(fù)使用和易回收等特點(diǎn)[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(jī)合成以及燃料電池等領(lǐng)域[4,5]。特別在有色金屬的提取分離方面離子液體憑借獨(dú)特的物化性能展現(xiàn)它的應(yīng)用價(jià)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(diǎn)：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(méi)有高溫熔鹽的強(qiáng)腐蝕性。同時(shí)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(wú)副反應(yīng)。然而由于水和有機(jī)分子等雜質(zhì)的存在使得這些離子液體的物理化學(xué)性質(zhì)至今尚未系統(tǒng)地報(bào)道，而且不同實(shí)驗(yàn)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(duì)離子液體的結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)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(jī)分子的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)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(yīng)用，以及離子液體研究的進(jìn)一步發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持、理論依據(jù)和指導(dǎo)。
縱觀近年來(lái)離子液體混合物的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展，大部分實(shí)驗(yàn)報(bào)道均集中于混合物的熱力學(xué)性質(zhì)，而其中重要的物理化學(xué)性質(zhì)和輸運(yùn)性質(zhì)卻很少涉及。此外實(shí)驗(yàn)的方法只能測(cè)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(jī)分子在離子液體中的存在形式卻無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知。正是由于實(shí)驗(yàn)的局限性，以分子動(dòng)力學(xué)模擬為代表的分子模擬技術(shù)迅速崛起，它可以從微觀上系統(tǒng)地研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)以及原子擴(kuò)散等動(dòng)力學(xué)等性質(zhì)，能夠取得實(shí)驗(yàn)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(dǎo)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證某些理論假設(shè)的依據(jù)。Hanke等人[6]最先報(bào)道了[DMIM][Cl]、[DMIM][Cl]與水組成的二元體系的局部結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)模擬研究

校賽一等獎(jiǎng)
第七屆云南省大中專學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技節(jié)一等獎(jiǎng)