离子液体的表面组成及稳定性

在过去的十年中，离子液体已经成为学术研究的主题，并在这一领域产生了大量的论文。

这种增长的部分解释是，这些独特的材料具有广泛应用的潜力。欧洲杯足球竞彩这一新领域最近才引起越来越多的表面科学家的注意，他们对研究液体/固体和液体/气体界面的相互作用感兴趣。

液体/气体界面的组成和结构是特别有趣的，因为这是气体发生吸收和吸附的地方。气体吸收与吸附在气体蒸馏、气体分离和多相催化等过程中起着重要作用。此外，离子液体的表面分析有助于研究人员全面了解这些独特的材料。欧洲杯足球竞彩

本文分析了一种常见的离子液体，演示了利用高性能x射线光电子能谱仪研究液体/气体界面结构和化学的方法。

实验

利用x射线光电子能谱(XPS)分析了离子液体的表面。这种液体用轴上,使用单色Al Ka x射线。

采用文献方法，研究了离子液体[EMIM][NTf₂]是在高纯度条件下制备的。为了进行分析，每个样品的单滴滴液被移到铜样品管上，在被引入分析室之前，铜样品管被泵入超过3小时。这使得所有剩余的溶剂都能被抽走。

结果

离子液体[EMIM][NTf]的测量光谱₂，可以精确地识别表面区域的元素组成。该光谱显示了离子液体的所有元素(C, O, F, S和N)在表面区域的存在。此外，任何可能残留在液体中的污染物都可以被观察到。

图1所示。调查范围[EMIM][NTf₂］.

该软件自动生成定量报告，准确确定近表面区域的相对原子浓度(表1)。

表1。来自调查扫描的量化报告[EMIM][NTf₂］

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

下一步是收集相关元素的窄区域光谱，以检查表面化学和不同的电子环境。

N 1s和C 1s轨道的窄区谱如图2所示。根据观察，在N 1s光谱中观察到的两个峰可以归因于分子中两种不同的氮环境。较高的结合能峰属于[EMIM]阳离子，而较低的结合能峰属于[NTf₂阴离子。

这些峰的相对化学计量也与这一结论很好地吻合。c1s光谱表现出一些有趣的特征。293.0 eV的峰值可分配到[NTf₂负离子的氟键碳原子。

图2。[EMIM][NTf .]的N 1s(左)和C 1s(右)谱₂］.

较低的结合能特征可以根据[EMIM]阳离子的不同化学环境进行峰拟合。通过改变样品的角度可以改变光电子发射角度，使用户能够获得表面区域的无损深度信息。

表面浓度数据是通过获取不同发射角度下的碳1s光谱获得的(图3)。在285.3 eV处，随着特征强度的增加，可以清楚地看到形状的变化。这个峰早先归因于脂肪链碳，表明脂肪链表面区域的富集。

这一结果与早期的研究很一致，早期的研究认为脂肪族碳控制着液体表面的化学性质，碳链远离液体走向真空。

图3还显示了碳峰在不同化学环境下的强度变化，对应于排放角;表示从液体向真空的方向。

图3。[以][NTf ARXPS₂］.

结论

本文对一种常见离子液体[EMIM][NTf]的碳化学和元素组成进行了分析₂),使用x射线光电子能谱。

在本研究中，利用XPS技术探索了表面的化学组成和氮、碳原子的各种化学状态。角度解析实验表明，脂肪碳链远离液体，走向真空。

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