辐照离子液体中自由基的EPR研究及对基于离子液体萃取系统的辐射稳定性的启示
摘要：室温离子液体（ILs）的辐射和光化学，由氨基，膦基，吡咯烷和咪唑烷阳离子以及双（三氟甲磺酰）酰胺，二氰胺和双（草酸）硼酸盐阴离子组成，使用低温电子顺磁共振（EPR）研究。已经确定了几类自由基，并与首要放射产生的电子和空穴的反应相关。在膦基，氨基和吡咯烷阳离子的脂肪链中观察到大量的终端和倒数第二碳自由基，但在咪唑烷阳离子中没有观察到。这种模式可以通过在阳离子上陷阱的空穴（自由基二阳离子）被有效除质子（deprotonation），与邻近的阴离子迅速电荷转移竞争来解释。后者导致稳定N-或O中心自由基的形成。电子要么与质子杂质（对于非芳族阳离子）反应产生H原子，要么与芳族基团（对于咪唑烷阳离子）反应。显示激发双（三氟甲磺酰）酰胺阴离子会产生三氟甲基自由基；然而，在辐解反应中，该自由基的产量较低（<10\%的烷基自由基产量）。在其辐射化学方面，纯ILs呈现出有机液体和离子固体之间的中等特点。添加10-40 wt%的磷酸三烷基（一种常见的核分离循环萃取剂）对ILs的分解影响相对较小。辐射引起的磷酸酯去烷基化突出，但来自磷酸酯的烷基自由基片段产量<4\%，来自溶剂的自由基片段产量。我们讨论了这些结果对基于IL稀释剂的核循环萃取系统的辐射稳定性的影响。
作者：Ilya A. Shkrob, Sergey D. Chemerisov (ANL) James F. Wishart (BNL)
论文ID：physics/0703027
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2007-05-23