DOI:10.30857/1813-6796.2018.3.5.
|
УДК 544.6.018
|
КИСЛОВА О. В. Київський національний університет технологій та дизайну
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ ІОННИХ РІДИН В ЕЛЕКТРОХІМІЇ |
Мета. Узагальнення інформації щодо зв’язку між будовою іонних рідин та їх електрохімічними властивостями, розширення можливостей використання іонних рідин для проведення електрохімічних процесів.
Методика. Аналітичні методи порівняння особливостей будови іонних рідин різного складу, впливу хімічної будови рідин на їх властивості та подальше застосування.
Результати. Проведені дослідження узагальнили комплекс властивостей іонних рідин, які дозволяють розширити можливості проведення різних електрохімічних процесів та функціонування приладів. Існування залежності між будовою іонних рідин та їх властивостями дає змогу спрямовано вибирати оптимальну іонну рідину з заданими властивостями.
Наукова новизна. На основі дослідження залежності властивостей іонних рідин від їх будови зазначено можливі напрямки раціонального вибору іонних рідин, подальшої їх модифікації, оптимізації умов електрохімічних процесів із застосуванням іонних рідин.
Практична значимість. Узагальнено чинники, необхідні для вдосконалення та розширення спектру електрохімічних методів досліджень з застосуванням іонних рідин, показано їх переваги та недоліки, перспективи синтезу іонних рідин з заздалегідь заданими властивостями.
Ключові слова: іонні рідини, електрохімічні властивості, іонна провідність, ширина електрохімічного вікна.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОХИМИИ
КИСЛОВА О. В.
Киевский национальный университет технологий и дизайна
Цель. Обобщить информацию о связи между строением ионных жидкостей и их электрохимическими свойствами, расширении возможностей использования ионных жидкостей для проведения электрохимических процессов.
Методика. Аналитические методы сравнения особенностей строения ионных жидкостей различного состава, влияния химического строения жидкостей на их свойства и дальнейшее применение.
Результаты. Проведенные исследования позволили обобщить комплекс свойств ионных жидкостей, которые расширяют возможности различных электрохимических процессов и функционирования приборов. Существование зависимости между строением ионных жидкостей и их свойствами позволяет направленно выбирать оптимальную ионную жидкость с заданными свойствами.
Научная новизна. На основе исследования зависимости свойств ионных жидкостей от их строения указано возможные направления рационального выбора ионных жидкостей, последующей их модификации, оптимизации условий электрохимических процессов с использованием ионных жидкостей.
Практическая значимость. Обобщены факторы, необходимые для усовершенствования и расширения спектра электрохимических методов исследований с применением ионных жидкостей, показано их преимущества и недостатки, возможность синтеза ионных жидкостей с заранее заданными свойствами.
Ключевые слова: ионные жидкости, электрохимические свойства, ионная проводимость, ширина электрохимического окна.
PERSPECTIVES OF IONIC LIQUIDS USING IN ELECTROCHEMISTRY
KYSLOVA O. V.
Kyiv National University of Technologies and Design
Purpose. Summarize information about the relationship between the ionic liquids structure and their electrochemical properties, expand the possibilities of ionic liquids using for electrochemical processes.
Methodology. Analytical methods for comparing the features of the different composition ionic liquids structure, the influence of the chemical structure of liquids on their properties and their further application.
Findings. The carried out researches have allowed to generalize a complex of ionic liquids properties which expand possibilities of various electrochemical processes and devices functioning. The existence of a relationship between the ionic liquids structure and their properties makes it possible to selectively target the optimal ionic liquid with certain properties.
Originality. Based on the study of the ionic liquids properties dependence on their structure, possible directions for the ionic liquids rational choice, their subsequent modification, optimization of the electrochemical processes conditions using ionic liquids are indicated.
Practical value. The factors necessary for the improvement and expansion of electrochemical research methods using ionic liquids are generalized, their advantages and disadvantages, perspectives for the ionic liquids synthesis with certain properties are shown.
Keywords: ionic liquids, electrochemical properties, ionic conductivity, width of potential window.
| Література | References |
|
1. Torriero A., Shiddiky M. Electrochemical Properties and Applications of Ionic Liquids. Chemistry research and applications series /A.Torriero, M.Shiddiky. – Nova Science Publishers, 2011. – 373 р. 2. Silvester D. Electrochemistry in Room Temperature Ionic Liquids: A Review and Some Possible Applications / D. Silvester, R. Compton. // Z. Phys. Chem. – 2006. – Vol.220. – Р. 1247–1274. 3. Мамуня Є.П. Електроактивні полімерні матеріали / Є.П.Мамуня, М.В.Юрженко, Є.В.Лебедєв, В.В.Левченко та ін. – К.: Альфа Реклама, 2013. – 402 с. 4. Armand M. Ionic-liquid materials for the electrochemical of the future / M.Armand, F.Endres, D.MacFarlane et al. // Nature Materials. – 2009. – Vol.8. – Р. 621– 629. 5. Rehman A. Ionic liquids as green solvents and electrolytes for robust chemical sensor development / A.Rehman, X.Zeng // Acc Chem Res. – 2012.– Vol.45. – Р.1667–1677. 6. Balducci A. Development of safe, green and high performance ionic liquids-based batteries (ILLIBATT project) / A. Balducci, S. Jeong, G.Kim et al. // J.Power Sources. – 2011. – Vol. 196, № 22. – Р.9719–9730. 7. Tsai W. Outstanding performance of activated graphene based supercapacitors in ionic liquid electrolyte from −50 to 80°C / W.Tsai, R.Lin, S.Murali et al.// Nano Energy. – 2013. – Vol. 2. – P. 403–411. 8. Visser E. Room-temperature ionic liquids : New solvents for f-element separations and associated solution chemistry/ E.Visser , R.Rogers // J. Solid State Chem. – 2003. – Vol.171(1–2). – Р.109–113. 9. Shiddiky M. Application of ionic liquids in electrochemical sensing systems / M.Shiddiky, A.Torriero// Biosensors and Bioelectronics. – 2011. – Vol. 26(5). – P. 1775–1787. 10. Chaudhary G. Applications of surface modified ionic liquid/nanomaterial composite in electrochemical sensors and biosensors / G.Chaudhary, S.Bansal, P.Saharan et al.// BioNanoSci. – 2013. – Vol.3. – P.241–253. 11. Wardak C. Solid contact cadmium ion-selective electrode based on ionic liquid and carbon nanotubes / C.Wardak // Sens. Actuators B. – 2015. – Vol. 209. – P.131–137. 12. Bahramzadeh Y. A Review of Ionic Polymeric Soft Actuators and Sensors / Y.Bahramzadeh, M.Shahinpoor // Soft Robotics – 2013. – Vol.1, No.1. – Р.38 – 52. |
1.Torriero A.,& Shiddiky, M. (2011). Electrochemical Properties and Applications of Ionic Liquids. Chemistry research and applications series. Nova Science Publishers. 2.Silvester D., Compton R. (2006). Electrochemistry in Room Temperature Ionic Liquids: A Review and Some Possible Applications. Z. Phys. Chem. 220, 1247–1274. 3.Mamunia, Ye.P., Yurzhenko, M.V., Lebediev, Ye.V. & Levchenko, V.V. et al. (2013). Elektroaktyvni polimerni materialy [Electroactive polymer materials] – K.: Alfa Reklama [in Ukrainian]. 4.Armand M., Endres F., MacFarlane D., Ohno H., Scrosati B. (2009). Ionic-liquid materials for the electrochemical challenges of the future. Nature Materials. Vol.8, 621–629. 5.Rehman A, Zeng X (2012). Ionic liquids as green solvents and electrolytes for robust chemical sensor development. Acc Chem Res 45, 1667-1677. 6.Balducci A., Jeong S., Kim G. et al. (2011). Development of safe, green and high performance ionic liquids-based batteries (ILLIBATT project). J.Power Sources.,196, № 22, 9719–9730. 7.Tsai W., Lin R., Murali S. et al. (2013) Outstanding performance of activated graphene based supercapacitors in ionic liquid electrolyte from −50 to 80°C. Nano Energy 2, 403–411. 8. Visser E., Rogers R.(2003). Room-temperature ionic liquids : New solvents for f-element separations and associated solution chemistry. J. Solid State Chem.,Vol.171 (1–2),109–113. 9.Shiddiky M., Torriero A. (2011). Application of ionic liquids in electrochemical sensing systems. Biosensors and Bioelectronics. Vol. 26 (5), 1775 – 1787. 10.Chaudhary G., Bansal S., Saharan P. et al. (2013). Applications of surface modified ionic liquid/nanomaterial composite in electrochemical sensors and biosensors. BioNanoSci. 3, 241–253. 11.Wardak C. (2015). Solid contact cadmium ion-selective electrode based on ionic liquid and carbon nanotubes. Sens Actuators B, 209, 131–137. 12. Bahramzadeh Y., Shahinpoor M.(2013). A Review of Ionic Polymeric Soft Actuators and Sensors. Soft RoboticsVol. 1, No. 1, 38 –52. |
|
KYSLOVA OLGA ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0223-1860 Kiev National University of Technologies & Design |