梁遠(yuǎn)志
【摘 要】隨著科技的發(fā)展,離子液體的理論不斷進(jìn)行更新,因此不同學(xué)者對(duì)離子液體產(chǎn)生不同的看法,并不斷進(jìn)行研究。離子液體有著其他有機(jī)物質(zhì)所不能比的優(yōu)點(diǎn),在電分析化學(xué)中也有著更好的應(yīng)用。本文首先對(duì)離子液體的概念進(jìn)行闡述,然后闡述離子液體在電分析化學(xué)中的意義,即離子液體密度方向的意義、離子液體熔點(diǎn)方向的意義、離子液體溶解性和蒸氣壓方向的意義。之后分子離子液體在電分析化學(xué)中的研究,如有機(jī)小分子、生物大分子、離子液體的親水性與疏水性的研究,最后分析離子液體在電分析化學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】離子液體;電分析化學(xué);應(yīng)用
在目前的科研發(fā)展中,電子液體有著很多優(yōu)勢(shì),受到各個(gè)領(lǐng)域的歡迎,并在各個(gè)領(lǐng)域中取得較好的發(fā)展。離子液體在傳感器和生物分子方面的研究顯得尤其重要,因此,研究離子液體及其在電分析化學(xué)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。
一、離子液體的概念
離子液體是在室溫或附近室溫的影響下,由大的陽(yáng)離子和小的陰離子共同組成的一種呈液態(tài)的離子物質(zhì)。陰陽(yáng)離子的作用力叫做庫(kù)侖力,這種力在實(shí)施中有一定的條件,即陰陽(yáng)離子的大小與電荷數(shù)量有一定的聯(lián)系,在離子半徑增加時(shí),陰陽(yáng)離子的大小與電荷數(shù)量的作用力會(huì)隨之變小,同時(shí)對(duì)離子化合物的熔點(diǎn)也產(chǎn)生一定影響,會(huì)使熔點(diǎn)變低。當(dāng)出現(xiàn)特殊情況時(shí),離子化合物的體積會(huì)變大,同時(shí)結(jié)構(gòu)也發(fā)生變化,變得松散,當(dāng)作用力降到最低時(shí),熔點(diǎn)此時(shí)就會(huì)接近室溫[1]。
二、離子液體及其在電分析化學(xué)中的意義
(一)離子液體密度方向的意義
隨著科技的發(fā)展,離子液體的理論不斷進(jìn)行更新,因此不同學(xué)者對(duì)離子液體產(chǎn)生不同的看法,并不斷進(jìn)行研究。對(duì)于離子的密度,一些學(xué)者認(rèn)為離子液體的密度在一定程度上與自身的發(fā)展有關(guān),另一些學(xué)者認(rèn)為離子液體的密度與陰陽(yáng)離子有關(guān)[2]。因此,對(duì)離子液體的研究有利于學(xué)者進(jìn)一步研究離子液體在電分析化學(xué)中的應(yīng)用,使學(xué)者了解陽(yáng)離子可以調(diào)節(jié)液體離子的密度,陰離子對(duì)液體密度調(diào)節(jié)也起到一定的控制作用,從而使液體密度的研究更為精確。
(二)離子液體熔點(diǎn)方向的意義
有效熔點(diǎn)對(duì)離子液體起到判斷的作用,能夠?qū)}類(lèi)進(jìn)行判斷,判斷鹽類(lèi)是否是離子液體的一種,對(duì)離子液體的性質(zhì)分析起到一定的幫助作用[3]。在目前,人們對(duì)鹽類(lèi)熔點(diǎn)低的原因并沒(méi)有研究出來(lái),但隨著研究成果的增多,人們研究的文獻(xiàn)會(huì)越來(lái)越多,同時(shí)研究的精準(zhǔn)性也會(huì)得到提高,從而在理論中找到鹽類(lèi)熔點(diǎn)低與陰陽(yáng)離子的關(guān)系,與電分析化學(xué)之間的關(guān)系,并找出理論的關(guān)鍵所在,為以后液體熔點(diǎn)的研究提供一定的理論與實(shí)踐成果的支撐。
(三)離子液體溶解性和蒸氣壓方向的意義
在研究離子液體時(shí)發(fā)現(xiàn)離子液體的優(yōu)勢(shì)是溶解性相對(duì)較強(qiáng)。離子液體有很強(qiáng)的溶解性是因?yàn)橛袡C(jī)材料和無(wú)機(jī)材料在溶解的過(guò)程中,溶解的效果并不佳,當(dāng)出現(xiàn)材料無(wú)法溶解時(shí),使用離子液體可以改善這一問(wèn)題,通過(guò)利用離子液體的溶解性來(lái)對(duì)電分析化學(xué)進(jìn)行研究有一定的幫助作用。此外,離子液體的另一方面是是蒸氣壓較低,當(dāng)出現(xiàn)高溫或真空的狀態(tài)時(shí),離子液體也有著較低的蒸氣壓,而且無(wú)色、無(wú)味,離子液體可以更好的利用這一點(diǎn)來(lái)對(duì)電分析化學(xué)進(jìn)行研究[4]。
三、離子液體及其在電分析化學(xué)中的研究
(一)有機(jī)小分子的電化學(xué)研究
有機(jī)小分子的化合物主要指的是有機(jī)物中較小的部分,這種化合物含有數(shù)量相當(dāng)多的碳元素。將離子液體作為電解質(zhì)的形式與水或其他介質(zhì)對(duì)比可知,離子液體在對(duì)小分子的電化學(xué)研究上具有一定的優(yōu)勢(shì),能夠看出有機(jī)小分子的本質(zhì)、特征。在對(duì)以往人員研究的文獻(xiàn)中,學(xué)者發(fā)現(xiàn)一些研究人員對(duì)硝基苯基團(tuán)進(jìn)行研究,研究得出有機(jī)小分子的分布形式,該研究會(huì)以后的有機(jī)小分子的電化學(xué)形式的研究具有一定的指導(dǎo)作用。同時(shí)在研究中,研究人員可以根據(jù)理論和試驗(yàn)的方法,
將有機(jī)小分子的成分進(jìn)行分析,以促進(jìn)后續(xù)工作順利進(jìn)行。
(二)生物大分子的電化學(xué)研究
生物大分子是生命所需的基本物質(zhì)的形式,如人體需要的核酸、蛋白質(zhì)、葡萄糖等。在一些文獻(xiàn)中,人們把脂肪酸、氨基酸叫做生命單分子,這些分子對(duì)人的生命有不可或缺的作用,對(duì)生命的成長(zhǎng)提供補(bǔ)給。在對(duì)生物大分子進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),生物大分子的研究經(jīng)歷了許多困難與挑戰(zhàn),因?yàn)樯锏慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,同時(shí)又受到濕度。溫度的影響。但隨著科技的發(fā)展,人們對(duì)生物大分子的研究漸趨成熟,對(duì)生物大分子對(duì)電分子化學(xué)中的研究也成為人們研究的重點(diǎn),因此,生物大分子的研究將為電分析化學(xué)做出一定的參考建議。
(三)離子液體的親水性研究
在對(duì)離子液體的研究中,混合親水性的離子液體已經(jīng)手到研究人員的關(guān)注,與此同時(shí),研究人員對(duì)相關(guān)介質(zhì)的研究,如石蠟、其他修飾劑的研究也很感興趣,并得出一定的研究成果,這些內(nèi)容都使親水性的離子液體的研究更具權(quán)威性。在這樣的背景下,研究人員研究出了親水性離子液體的電解形式,同時(shí),還根據(jù)當(dāng)前的情況,對(duì)親水性進(jìn)行深入的研究,并制定一定的測(cè)量方法來(lái)使親水性的離子液體的研究更具準(zhǔn)確性。對(duì)于當(dāng)前的親水性的研究,研究成果比較多,同時(shí)研究的范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大,但同時(shí)也存在一定的缺陷,這需要研究人員在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要認(rèn)真觀察,使研究結(jié)果具有準(zhǔn)確性和安全性。
(四)離子液體的疏水性研究
離子液體的疏水性研究與離子液體的親水性研究存在著不同,離子液體的疏水性研究對(duì)水的親密程度不高,研究不適合在有水的環(huán)境下進(jìn)行。離子液體的疏水性主要包括包括咪唑類(lèi)和吡啶類(lèi),目前,研究人員對(duì)咪唑類(lèi)的例子液體的研究比較重視,并有一定的進(jìn)展。但研究人員對(duì)吡啶類(lèi)的研究較少,研究人員只是對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行研究,對(duì)其電催化性進(jìn)行一定的分析,測(cè)定不同介質(zhì)中的含量,從而對(duì)成果進(jìn)行分析。此研究表明,吡啶類(lèi)的疏水性比咪唑類(lèi)的疏水性更有優(yōu)勢(shì),吡啶類(lèi)的疏水性在催化反映中更具有安全性和穩(wěn)定性。
四、離子液體及其在電分析化學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用
(一)碳納米管-離子液體凝膠的應(yīng)用
為了使離子液體在電分析化學(xué)中發(fā)揮應(yīng)用,人們進(jìn)行了多種試驗(yàn)方法,其中,將離子液體與傳感器進(jìn)行結(jié)合是研究的重點(diǎn),為了讓這兩種物質(zhì)發(fā)揮優(yōu)勢(shì),研究人員將傳感器的功能進(jìn)行改進(jìn),以此來(lái)提高分析的效率,確保傳感器在操作中可以得到更好的應(yīng)用。同時(shí)研究人員將離子液體與碳納米管混合在一起,然后進(jìn)行研磨,研磨工作完成后,形成一種黑色的凝膠,這種凝膠具有高穩(wěn)定和高導(dǎo)電的特征,而這些新凝膠可作為新型的傳感器,對(duì)以后的電化學(xué)研究起到一定的幫助作用,同時(shí)為今后的實(shí)際操作提供參考,使其操作過(guò)程具有安全性。
(二)DNA的電化學(xué)傳感器的應(yīng)用
當(dāng)今,DNA的電化學(xué)傳感器的研究受到人們的重視,,在以往的研究中,由于受到研究環(huán)境、技術(shù)水平的影響,研究成果會(huì)受到人們的懷疑,但現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展,DNA的電化學(xué)傳感器的研究取得了一定的成果,使離子液體的DNA的電化學(xué)傳感器對(duì)科研有很大的幫助作用,同時(shí)也展現(xiàn)了研究人員的水平。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,液體離子作為新型的材料,具有其他物質(zhì)所不能比的優(yōu)點(diǎn),在電分析化學(xué)中具有重要的作用。在實(shí)際的應(yīng)用中,研究人員要對(duì)離子液體進(jìn)行正確的認(rèn)識(shí),理解離子液體的內(nèi)涵,立足當(dāng)前離子液體在電分析化學(xué)中的現(xiàn)狀,正確的進(jìn)行研究,讓離子液體更好的發(fā)揮作用。同時(shí),研究人員也要注意到離子液體的限制因素,讓離子液體在電分析化學(xué)中更好的發(fā)揮作用。
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