阴离子交换膜支撑的两互不相溶界面上电荷转移反应的研究(4)
1.2.4 离子液体/水界面电化学
在电化学的许多分支里面，室温离子液体或者是室温熔融盐近来都已深入研究，旨在用离子液体作为燃料电池，双电层电容器，锂离子电池，太阳能电池的离子导电介质。为了开发这些应用，用离子液体单相作离子导体。在为这些目的而设计离子液体时，低粘度以及升高的分解电压是主要的研究对象。即使离子液体中含有少量的水也会对这些应用产生影响。还有一点也很重要，从电化学的角度，应用被水饱和的离子液体，也就是用疏水性的离子液体形成新的液液界面系统。在这种两相界面，离子液体和水相支持电解质是相互饱和的，物理化学性质也和纯的离子液体不相同。除了他们整体性质，界面性质，如电荷通过RTIL/W界面双电层结构转移通常也是特别关注的。经过空气稳定，湿度稳定的离子液体早在90年代已经出现，在有机合成领域为了相转移催化剂，反应物、产物、催化剂的分离，这种RTIL/W两相系统已经在研究。另一个可以马上想到RTIL/W两相系统应用就是液液萃取带电或者中性的化合物。在RTIL/W两相系统中，相界面电位在决定离子液体和水相之间界面的理化性质起着重要作用。RTIL/W液液界面电化学研究最近才开始。由于室温下的离子液体的固有导电性和固液界面下宽的电化学窗口(通常 ≥5 V)，它被逐渐认为是一种很好的电化学溶剂。几篇已发表在电化学关于离子液体中金属电极的文章显示很多其反应及机理与室温离子液体和普通溶剂的反应相似，但是也有一些实验的结果与前面不一样。特别指出的是，室温离子液体与金属电极形成的界面结构和金属电极与普通溶剂（含有支持电解质）所形成的不相同。使用离子液体代替普通溶剂参与反应的好处有：低挥发性，高稳定性，较宽的电化学窗口，固定的导电性和溶解大部分盐的能力。缺点包括：高粘度和高电阻。可以使用微米级别的电极界面缓解这些问题。近年来，自从Quinn等人的第一份以来，关于在水相与室温离子液体形成的电子转移的研究得到了越来越多的关注。特别是Kakiuchi团队在2003年的开拓性工作使其团队非常活跃，他们第一份关于液液界面（W|RTIL）的离子转移的文章最近已发表。在水相与离子液体所形成的的液液界面产生的离子转移是一种特殊的在两互不相溶电解质溶液所形成的液液界面的离子转移，它使在固液界面不易被氧化或者还原的电子可以在液液界面研究，检测。一般实验用水相和有机相形成界面，通常是1,2-二氯乙烷和硝基苯。至今为止的大部分关于水相与离子液体形成的液液界面的研究着重于室温下疏水性很强的盐和在最近报告提到在25℃为液体的离子液体。目前为止已发表的研究来看，各种尺寸的简单液液界面研究已经开始。室温离子液体也已经被用于固体聚偏氯乙烯膜分开两相所形成的液液界面的研究。在这篇文章中，我们主要讲述用硅微孔膜（30 微孔，23μm直径）分割水相和市售室温离子液体([ ] [FAP])所形成的的液液界面产生的现象。这种微界面孔道提供比在单一微界面更好的径向扩散和强电流，更好的W| RTIL界面离子转移传感器[10]。