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The journal of physical chemistry. B2011Jun09Vol.115issue(22)

[イオン液体 +ポリ(エチレングリコール)]混合物内の相互作用温度依存性相乗動的粘度とプローブから報告された微小粘度によって明らかにされた混合物

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

ポリ(エチレングリコール)(PEG)とのイオン液体(IL)の混合物は、好ましい特性を持つ培地を提供する可能性があります。平均分子量(MW)200(MW)200(MW)、平均MW 400(PEG400)のPEGを含む、一般的かつ一般的なIL 1-Butyl-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸([BMIM] [PF(6)])の混合物の動的粘度ナンバー平均MW M(n)570-630(PEG600)、および番号平均MW10〜90°Cの温度範囲で10°間隔で完全な組成範囲にわたるM(N)950-1050(PEG1000)が測定されます。動的粘度の温度依存性は、([BMIM] [PF(6)] + PEG)混合物がニュートン液として振る舞い、アレニウス型の挙動に従うことがわかっています。ILリッチ領域では、([BMIM] [PF(6)] + PEG200)混合物の過剰な対数粘度が陰性であり、温度とは無関係であることがわかります。([bmim] [pf(6)] + peg600)と([bmim] [pf(6)] + peg1000)の混合物は、混合粘度が観察されるという意味で、まれで異常な粘度「相乗作用」または「高吸収性」を示します。混合物を形成する微妙な成分の両方の粘度よりも有意に高いため、大きな陽性の過剰な対数粘度を生み出します。これらの正の過剰な対数粘度は、温度の上昇とともに減少します。ILとPEGの間の広範なH結合の形成は、それぞれ[BMIM] [PF(6)]およびPEG600/PEG1000内のクーロン魅力とファンデルワールスの相互作用の損失を補償し、粘度相乗作用を引き起こします。この補償は、([bmim] [pf(6)] + peg200)および([bmim] [pf(6)] + peg400)混合物に十分ではありません。混合物中のH結合の証拠は、FTIR吸収データによって提供されます。モノマーとエクスカイマーの発光強度比の産物と、1,3-ビス(1-ピレニル)プロパン(BPP)の微小流体性プローブの分子内エキシマー蛍光の寿命は、微量粘度の微量粘度の反射として使用されます。異なる温度での混合物。微小粘度は、4つすべて([bmim] [pf(6)] + peg)混合物すべてに相乗効果を示します。BPPによって報告された微小粘度へのH結合の寄与は、クーロンとファンデルワールスの相互作用の貢献と比較して、それよりもそれよりもそれよりもそれよりもあることが観察されています。([bmim] [pf(6)] + peg)混合の動的粘度と微小粘度の相乗作用は、分子間H結合とクーロンおよびファンデルワールス型の相互作用の複雑な相互作用です。

ポリ(エチレングリコール)(PEG)とのイオン液体(IL)の混合物は、好ましい特性を持つ培地を提供する可能性があります。平均分子量(MW)200(MW)200(MW)、平均MW 400(PEG400)のPEGを含む、一般的かつ一般的なIL 1-Butyl-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸([BMIM] [PF(6)])の混合物の動的粘度ナンバー平均MW M(n)570-630(PEG600)、および番号平均MW10〜90°Cの温度範囲で10°間隔で完全な組成範囲にわたるM(N)950-1050(PEG1000)が測定されます。動的粘度の温度依存性は、([BMIM] [PF(6)] + PEG)混合物がニュートン液として振る舞い、アレニウス型の挙動に従うことがわかっています。ILリッチ領域では、([BMIM] [PF(6)] + PEG200)混合物の過剰な対数粘度が陰性であり、温度とは無関係であることがわかります。([bmim] [pf(6)] + peg600)と([bmim] [pf(6)] + peg1000)の混合物は、混合粘度が観察されるという意味で、まれで異常な粘度「相乗作用」または「高吸収性」を示します。混合物を形成する微妙な成分の両方の粘度よりも有意に高いため、大きな陽性の過剰な対数粘度を生み出します。これらの正の過剰な対数粘度は、温度の上昇とともに減少します。ILとPEGの間の広範なH結合の形成は、それぞれ[BMIM] [PF(6)]およびPEG600/PEG1000内のクーロン魅力とファンデルワールスの相互作用の損失を補償し、粘度相乗作用を引き起こします。この補償は、([bmim] [pf(6)] + peg200)および([bmim] [pf(6)] + peg400)混合物に十分ではありません。混合物中のH結合の証拠は、FTIR吸収データによって提供されます。モノマーとエクスカイマーの発光強度比の産物と、1,3-ビス(1-ピレニル)プロパン(BPP)の微小流体性プローブの分子内エキシマー蛍光の寿命は、微量粘度の微量粘度の反射として使用されます。異なる温度での混合物。微小粘度は、4つすべて([bmim] [pf(6)] + peg)混合物すべてに相乗効果を示します。BPPによって報告された微小粘度へのH結合の寄与は、クーロンとファンデルワールスの相互作用の貢献と比較して、それよりもそれよりもそれよりもそれよりもあることが観察されています。([bmim] [pf(6)] + peg)混合の動的粘度と微小粘度の相乗作用は、分子間H結合とクーロンおよびファンデルワールス型の相互作用の複雑な相互作用です。

Mixtures of ionic liquid (IL) with poly(ethylene glycol) (PEG) may afford media with favorable properties. Dynamic viscosities of mixtures of a common and popular IL 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][PF(6)]) with PEGs of average molecular weight (MW) 200 (PEG200), average MW 400 (PEG400), number-average MW M(n) 570-630 (PEG600), and number-average MW M(n) 950-1050 (PEG1000) over a complete composition range at 10° intervals in the temperature range of 10-90 °C are measured. The temperature dependence of the dynamic viscosity shows ([bmim][PF(6)] + PEG) mixtures to behave as Newtonian fluids and is found to follow Arrhenius-type behavior. In the IL-rich region, excess logarithmic viscosities for the ([bmim][PF(6)] + PEG200) mixture are found to be negative and independent of the temperature. Mixtures of ([bmim][PF(6)] + PEG600) and ([bmim][PF(6)] + PEG1000) show rare and unusual viscosity "synergism" or "hyperviscosity" in the sense that the mixture viscosity is observed to be significantly higher than the viscosity of both the neat components forming the mixture, giving rise to large positive excess logarithmic viscosities. These positive excess logarithmic viscosities decrease with increasing temperature. Formation of extensive H-bonding between the IL and PEG more than compensates for the losses in Coulombic attractive and van der Waals interactions within [bmim][PF(6)] and PEG600/PEG1000, respectively, giving rise to viscosity synergism. This compensation is not enough for ([bmim][PF(6)] + PEG200) and ([bmim][PF(6)] + PEG400) mixtures. The evidence for H-bonding in the mixtures is provided by FTIR absorbance data. The product of the monomer-to-excimer emission intensity ratio and the lifetime of the intramolecular excimer fluorescence of a microfluidity probe, 1,3-bis(1-pyrenyl)propane (BPP), is used as a reflection of the microviscosity of the mixture at different temperatures. The microviscosity shows synergistic effects in all four ([bmim][PF(6)] + PEG) mixtures. The contribution of H-bonding to the microviscosity reported by BPP is observed to be more then that as compared to contributions of Coulombic and van der Waals interactions. Synergism in the dynamic viscosity and microviscosity of ([bmim][PF(6)] + PEG) mixtures is a complex interplay of inter- and intramolecular H-bonding as well as Coulombic and van der Waals type interactions.

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