ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ НА ОСНОВЕ ХОЛИН ХЛОРИДА КАК РАСТВОРИТЕЛЕЙ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИИ

Дьяченко Денис Игоревич, аспирант, ассистент, кафедра судебной экспертизы и физического материаловедения, Волгоградский государственный университет (Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 100), disined@gmail.com
Фомичев Валерий Тарасович, профессор, заведующий кафедрой общей и прикладной химии, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет (Россия, г. Волгоград, ул. Академическая, 1), valerifomiche@yandex.ru

544.654.2

Актуальность и цели. Ионные жидкости могут служить экологически безопасной альтернативой высокотоксичным и дорогостоящим растворителям в электрохимии. В данной работе исследован ряд физических и электрохимических характеристик ионных жидкостей на основе холин хлорида.
Материалы и методы. В работе проведено исследование ионных жидкостей на основе холин хлорида с мочевиной, глицерином и этиленгликолем. Для них определен ряд физических характеристик, таких как показатель преломления, вязкость, плотность и величина pH. Для изучения электрохимических характеристик применялся метод циклической вольтамперометрии. Расчет энергии активации удельной проводимости основан на температурных зависимостях удельной электропроводности растворов и применении модели Фогеля – Фулчера – Таммана для исследуемых ионных жидкостей.
Результаты. Определен ряд физических характеристик, отвечающих стабильному состоянию ионных жидкостей на основе холин хлорида при комнатной температуре. Проанализированы стационарные циклические вольтамперные кривые исследуемых ионных жидкостей при различных температурах. На основе температурных зависимостей удельной электропроводности и модели Фогеля – Фулчера – Таммана в области температур 298 ÷ 323 К проведены расчеты энергии активации удельной проводимости ионных жидкостей на основе холин хлорида.
Выводы. В результате проведенных исследований объяснен нелинейный характер температурных зависимостей электропроводности растворов. Показана применимость модели Фогеля – Фулчера – Таммана к ионным жидкостям, содержащим небольшие симметричные катионы с низкой молярной массой. На основании анализа стационарных циклических вольтамперных кривых подтверждено предположение о замедленности стадии диффузии.

холин хлорид, эвтектическая смесь, ионные жидкости, электролиты для «зеленой» химии, модель Фогеля – Фулчера – Таммана

 Скачать статью в формате PDF

1. Welton, T. Ionic Liquids in Synthesis / T. Welton, P. Wasserscheid. – Weinheim, FRG : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2002. – P. 380.
2. Ohno, Hiroyuki. Electrochemical Aspects of Ionic Liquids / Hiroyuki Ohno. – 2nd ed. – New York : A John Wiley & Sons Inc. Publication, 2011. – P. 485.
3. Rengstl, Doris. Low-melting mixtures based on choline ionic liquids / Doris Rengstl, Veronika Fischer, Werner Kunz // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2014. – № 16. – P. 22 815–22 822.
4. Abbas, Q. Synthesis and characterization of choline chloride based binary mixtures / Q. Abbas, L. Binder // Journal of the chemical society transactions. – 2010. – № 33 (7). – P. 49–59.
5. Mariana, L. Electrode Processes in Ionic Liquid Solvents as Mixtures of Choline Chloride With Urea, Ethylene Glycol or Malonic Acid / L. Mariana, C. Anca, A. Liana // U.P.B. Sci. Bull. Series B. – 2014. – Vol. 76, iss. 3. – P. 21–32.
6. García, Gregorio. Deep Eutectic Solvents: Physicochemical Properties and Gas Separation Applications / Gregorio García, Santiago Aparicio, Ruh Ullah // Energy Fuels. – 2015. – № 29. – P. 2616–2644.