輸送特性（粘度、イオン導電率、および自己拡散係数）に対する構造の効果ヘテロサイクリックアニオン（AHA）室温イオン液体2ホスホニウム陽イオンのアルキル鎖長の変動

トリエチル（アルキル）ホスホニウムカチオンと3つの異なるヘテロサイクリックアニオン（AHAS）と組み合わせた一連の室温イオン液体（IL）（アルキル=ブチル（[P2224]（+））およびオクチル（[P2228]（[+）（+）））輸送特性に対するカチオン性アルキル鎖長の効果を調査する準備をしました。これらのILの輸送特性と密度は、周囲圧力で283.15〜343.15 Kで測定されました。温度への輸送特性（粘度、イオン導電率、拡散性、およびモル導電率）の依存性は、Vogel-Fulcher-Tamman（VFT）方程式によって説明できます。Nernst-Instein方程式を使用して、モル濃度およびイオン導電率測定から得られたモル導電率の比率（パルス勾配スピンエコー核磁気共鳴分光法で測定）から計算されたモル導電率測定（パルスグラジエントスピンエコー核磁気共鳴分光法）から計算された比率を使用して、これらのイオン性を定量化するために使用しました。ILS。モル導電率は、アルキル鎖の炭素原子の数が増加すると減少し、密度が低いことから生じるクーロン相互作用の減少が、アルキル鎖間のファンデルワールス相互作用の増加とバランスがとれていることを示しています。この研究の結果は、リチウムイオン電池やその他の電気化学的アプリケーションの電解質として適した強化されたダイナミクスを備えたILSの設計に関する洞察を提供する可能性があります。

A series of room-temperature ionic liquids (ILs) composed of triethyl(alkyl)phosphonium cations paired with three different aprotic heterocyclic anions (AHAs) (alkyl = butyl ([P2224](+)) and octyl ([P2228](+))) were prepared to investigate the effect of cationic alkyl chain length on transport properties. The transport properties and density of these ILs were measured from 283.15 to 343.15 K at ambient pressure. The dependence of the transport properties (viscosity, ionic conductivity, diffusivity, and molar conductivity) on temperature can be described by the Vogel-Fulcher-Tamman (VFT) equation. The ratio of the molar conductivity obtained from the molar concentration and ionic conductivity measurements to that calculated from self-diffusion coefficients (measured by pulsed gradient spin-echo nuclear magnetic resonance spectroscopy) using the Nernst-Einstein equation was used to quantify the ionicity of these ILs. The molar conductivity ratio decreases with increasing number of carbon atoms in the alkyl chain, indicating that the reduced Coulombic interactions resulting from lower density are more than balanced by the increased van der Waals interactions between the alkyl chains. The results of this study may provide insight into the design of ILs with enhanced dynamics that may be suitable as electrolytes in lithium ion batteries and other electrochemical applications.