《表3 O2在Co(II)螯合型ILs中的溶解度》

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《离子液体吸收氧气及其应用的研究进展》

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2015年，Kohno等[91]首次采用Co（II）（COO）2-（H2O）4、HisCH3（HCl）2和Im以1.0:2.1:4.0的摩尔比合成了Co（II）螯合型IL（[Co2(HisCH3）4Im][Tf2N]4)用于吸收O2.实验结果表明，[Co2（HisCH3）4Im][Tf2N]4在298 K和0.9 bar时的吸收O2容量为0.2378 mol O2·（mol IL）–1，与323.2 K和1.0 bar时O2在[Bmim][PF6]中的溶解度（4.8×10–4mol O2·(mol IL）–1)相比约提高了495.4倍，Kohno等[91]将高吸收容量归因于Co（II）与O2的化学相互作用，但并未采用红外吸收光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）等谱学手段进行证明.上述结果引起了研究者的重视，Zheng等[92]合成了11种新型ILs（结构见图1）用于化学吸收O2.其中，当298.2 K和1.0 bar时，[P2225]2[NmGly][Tf2N][Co（salen）]吸收O2容量为0.2092 mol O2·（mol IL）–1（6.24 mg O2·(g IL）–1)，高于其余10种Co（II）螯合型ILs的吸收容量（表3）.从表3可以看出，当阴离子相同时，减小阳离子的烷基取代基碳链长度有利于ILs吸收O2；阳离子相同时，阴离子种类与ILs吸收O2的性能紧密相关.为进一步考察阴离子种类对吸收性能的影响，Matsuoka等[93]设计了[P66614]2-[NmGly]2[Co（salen）]和[P66614]2[NmGly][Tf2N][Co-（salen）]来化学吸收O2.结果表明，当303.2 K和1.0 bar时，[P66614]2[NmGly]2[Co（salen）]和[P66614]2[NmGly]-[Tf2N][Co（salen）]的吸收容量分别为1.0269 mol O2·（mol IL）–1和0.4881 mol O2·（mol IL）–1，二者比值约为2:1.为此，Matsuoka等[93]提出了[P66614]2[NmGly]2[Co-（salen）]和[P66614]2[NmGly][Tf2N][Co（salen）]吸收O2的机理，如图4所示.