イオン液体と水の電気化学界面のミクロとマクロ

离子液体与水之间的微观和宏观电化学界面

• 批准号: 18750062
• 负责人: 西 直哉
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18750062/
• 关键词: 表面・界面物性; 環境材料; 非線形分光; 液液界面; 界面張力; イオン液体; 常温溶融塩; 配向; イオン性液体; 第二高調波発生; SHG

前年度に引き続き、SHGによるイオン液体|水界面におけるカチオンの表面密度・配向の評価を行った。前年度に見出したSHG活性の非常に高い1-Alky1-4-phenylpyridiniumカチオンからなるイオン液体のSHG測定を、カチオンのアルキル鎖長およびアニオン種を系統的に変化させながら行い、イオン液体|水界面構造のアルキル鎖長依存性、アニオンサイズ依存性を調べた。その結果、カチオンの界面における配向にはそれらの依存性が見られなかったものの、SHG強度は大きく依存した。カチオンのアルキル鎖長が短くなるほど、また、アニオンが小さくなるほど、SHG強度は著しく大きくなった。この依存性は表面密度の変化だけでは説明できず、局所場理論を加えることで説明できた。局所場理論より、カチオン・アニオンの構造変化により、カチオンのSHG活性部位の界面における位置(表面法線方向)が変化することが示唆された。前年度に、イオン液体|水界面において水中の親水性イオンが特異吸着し、また、その強さがイオン液体構成カチオンの界面活性に大きく依存することを、界面張力測定により見出しているが、その分子レベルでの描像をSHG測定により明らかにした。SHG測定により、親水性イオンと界面において特異的に相互作用しているイオン液体構成カチオンは、親水性イオンの濃度や界面電位差によらず、その平均配向をほとんど変化させないことがわかった。界面活性カチオンからなるイオン液体と界面不活性カチオンからなるイオン液体を混合した二成分イオン液体の界面描像をSHGおよび界面張力測定により調べた。すべての組成比で、界面活性カチオンがイオン液体|水界面に過剰に存在することが両測定により確かめられた。一方、イオン液体|気体界面では逆に、界面不活性カチオンが過剰になることがわかった。

In the previous year, に cited 続 続 <e:1>, SHGによる <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> liquid/water interface におけるカチ <e:1> <e:1> <s:1> surface density · orientation <s:1> evaluation 価を industry った. Out before annual に し た SHG activity の に い very high 1 - Alky1-4 - phenylpyridinium カ チ オ ン か ら な る イ オ ン liquid の SHG を, カ チ オ ン の ア ル キ ル lock long お よ び ア ニ オ ン に を system - the さ せ な が ら い, イ オ ン liquid | water interface structure の ア ル キ ル lock long dependent Sex, アニ, アニ サ サ ズ ズ dependency を tone べた. そ の results, カ チ オ ン の interface に お け る match to に は そ れ ら の dependency が see ら れ な か っ た も の の, big intensity of SHG は き く dependent し た. カ チ オ ン の ア ル キ ル lock long が short く な る ほ ど, ま た, ア ニ オ ン が small さ く な る ほ ど, SHG intensity は し く big き く な っ た. <s:1> <s:1> dependence <s:1> surface density <s:1> change だけで だけで explanation で ず ず, local and institute field theory を plus える とで とで とで explanation で た. Bureau field theory よ り, カ チ オ ン · ア ニ オ ン の structure - the に よ り, カ チ オ ン の SHG active site の interface に お け る location (surface normal direction) が variations change す る こ と が in stopping さ れ た. Before the annual に, イ オ ン liquid | water interface に お い て water の hydrophilic イ オ ン が specific sorption し, ま た, そ の strong さ が イ オ ン liquid composition カ チ オ ン の interface active に big き く dependent す る こ と を, determination of interfacial tension に よ り shows し て い る が, そ の molecular レ ベ ル で の stroke like を determination of SHG に よ り Ming ら か に し た. Determination of SHG に よ り, hydrophilic イ オ ン と interface に お い て specific に interaction し て い る イ オ ン liquid composition カ チ オ ン は, hydrophilic イ オ ン の concentration や interface potential difference に よ ら ず, そ の average coordination to を ほ と ん ど variations change さ せ な い こ と が わ か っ た. Interface active カ チ オ ン か ら な る イ オ と ン liquid interface is not active カ チ オ ン か ら な る イ オ ン mixed liquid を し た two component イ オ ン liquid の interface trace like を SHG お よ び interfacial tension measurement に よ り adjustable べ た. Than で す べ て の composition, interfacial active カ チ オ ン が イ オ ン liquid | water interface に through turning に exist す る こ と が struck determination に よ り か indeed め ら れ た. One side, <s:1> <s:1> <s:1> liquid gas interface で reverse に, interface inactivity カチ <e:1> が excess になる とがわ とがわ とがわ った った.

项目成果

Voltammetry of Ion Transfer across the Electrochemically Polarized Micro Liquid-Liquid Interface between Water and a Room-temperature Ionic Liquid, Tetrahexylammonium Bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, Using a Glass Capillary Micropipette

• DOI: 10.2116/analsci.22.667
• 发表时间: 2006-05
• 期刊: Analytical Sciences
• 影响因子: 1.6
• 作者: N. Tsujioka;Seiichi Imakura;Naoya Nishi;T. Kakiuchi

Structure of the electrified ionic liquid/water interface studied by second harmonic generation

通过二次谐波产生研究带电离子液体/水界面的结构

• 发表时间: 2007
• 作者: N. Nishi;R. Ishimatsu;Y. Yasui;M. Yamamoto;and T. Kakiuchi
• 通讯作者: and T. Kakiuchi

Ionic liquid vertical bar water interface : A new electrified system for electrochemistry

离子液体垂直棒水界面：一种新型电化学带电系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: Electrochemistry 74
• 作者: T.Kakiuchi;N.Nishi
• 通讯作者: N.Nishi

Wide electrochemical window at the interface between water and a hydrophobic room-temperature ionic liquid of tetrakis[3,5-bis(trifluoromethyl)phenyl]borate.

• DOI: 10.1021/ac052152o
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Analytical chemistry
• 影响因子: 7.4
• 作者: Naoya Nishi;Seiichi Imakura;T. Kakiuchi

Interfacial Ion Paring at the Interface between water and a room-temperature ionic liqui, N-tetradecylisoquinolinium bis(pentafluoroethylsulfonyl) imide

水和室温离子液体 N-十四烷基异喹啉鎓双（五氟乙基磺酰基）酰亚胺之间的界面离子配对

• 发表时间: 2007
• 期刊: Langmuir 23
• 作者: Ryoichi Ishimatsu;Naoya Nishi;and Takashi Kakiuchi
• 通讯作者: and Takashi Kakiuchi