Autorzy informują o badaniach konduktometrycznych przeprowadzonych na roztworach elektronów solwatowanych litu (LiSES) przygotowanych przy użyciu 1,3,5-trifenylobenzenu (TPB) i koranulenu jako receptorów elektronowych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
1,3,5-trifenylobenzen i koranulen jako receptory elektronowe dla roztworów elektronów solwatowanych litu
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Autorzy informują o badaniach konduktometrycznych przeprowadzonych na roztworach elektronów solwatowanych litu (LiSES) przygotowanych przy użyciu dwóch rodzajów węglowodorów poliaromatycznych (WWA), a mianowicie 1,3,5-trifenylobenzenu i koranulenu, jako receptorów elektronowych. Stałe WWA zostały najpierw rozpuszczone w tetrahydrofuranie (THF) w celu utworzenia roztworu. Metaliczny lit został następnie rozpuszczony w tych roztworach WWA / THF, aby uzyskać niebieskie lub zielonkawo-niebieskie roztwory, kolory wskazujące na obecność solwatowanych elektronów. Pomiary przewodności w temperaturze otoczenia przeprowadzone na LiSES na bazie 1,3,5-trifenylobenzenu, oznaczone jako LixTPB(THF)24,7 (x = 1, 2, 3, 4), wykazały wzrost przewodności wraz ze wzrostem stosunku Li:PAH z x = 1 do 2. Jednak przewodność stopniowo zmniejszała się wraz z dalszym zwiększaniem stosunku. Rzeczywiście, przewodność LixTPB(THF)24,7 dla x = 4 jest jeszcze niższa niż dla x = 1. Takie zachowanie jest podobne do wcześniej opisywanego LiSES przygotowanego z bifenylu i naftalenu. Pomiary przewodności w funkcji temperatury na LiSES na bazie koranulenu, oznaczone jako LixCor(THF)247 (x = 1, 2, 3, 4, 5), wykazały liniowe zależności z ujemnymi nachyleniami, wskazując na metaliczne zachowanie podobne do LiSES na bazie bifenylu i naftalenu.
Wprowadzenie
Rozwiązania elektronów solwatowanych w litu (LiSES), przygotowane przy użyciu prostych dwupierścieniowych wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH), takich jak bifenyl i naftalen, mogą potencjalnie służyć jako ciekłe anody w doładowywalnych ogniwach litowych1-7. W LiSES te proste cząsteczki PAH pełnią rolę receptorów elektronów dla elektronów solwatowanych pochodzących z rozpuszczonego litu metalicznego.
Rozwijając badania nad tymi układami dwupierścieniowymi, autorzy przeprowadzili od tego czasu pomiary przewodnictwa LiSES przygotowanych z zastosowaniem bardziej złożonych WWA, zaczynając od grupy pochodnych cyklopent....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Procedura przygotowania dla 1,3,5-trifenylobenzenu (1)
- Umieścić mieszaninę acetofenonu (4,0 g, 33,3 mmol) i 100 ml absolutnego alkoholu etylowego w kolbie o pojemności 250 ml z okrągłym dnem i trzema szyjkami, wyposażonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną, wlot azotu, bełkotkę, lejek do zakraplacza i termometr. Dodać czterochlorek krzemu (11,9 g, 8,0 ml, 70,2 mmol, 2,1 eq) do mieszaniny w jednej porcji w temperaturze 0 °C w azocie za pomocą wkraplacza.
- Obserwuj wydzielanie się gazowego chlorowodoru przez 10 minut. Następnie mieszać mieszaninę reakcyjną w temperaturze 40 °C przez 20 godzin.
- Schłodzić mieszaninę reakcyjną do t....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Reakcja różnych ilości litu z mieszaninami 1,3,5-trifenylobenzenu i THF prowadzi do powstania roztworów o barwie zielono-niebieskiej lub ciemnoniebieskiej, co przedstawiono na Rysunku 2. Jasny kolor wskazuje na niskie stężenie zwodniałych elektronów w danej próbce LiSES. W przypadku 1,3,5-trifenylobenzenu obserwuje się wzrost przewodnictwa wraz ze wzrostem stosunku Li:PAH od 1 do 2 w 0,5 M roztworze THF (Tabela 1). Jednakże wartość przewodnictwa stopniowo spada przy dalszym zwiększaniu s.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W przypadku LiSES na bazie 1,3,5-trifenylobenzenu próbka o jasnym kolorze pokazuje, że ma ona niskie stężenie solwatowanych elektronów. LixTPB(THF)24,7 (dla x = 1, 2, 3, 4) wykazuje zachowanie w swojej przewodności w stosunku do x podobne do obserwowanego dla LiSES wykonanego z bifenylu i naftalenu1, 2. Początkowy wzrost przewodności następuje wraz ze wzrostem stosunku Li:PAH z 1 do 2, a następnie spadkiem przewodności po dalszym zwiększeniu stosunku molowego do 3 i 4, przy czym .......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Autorzy dziękują za dofinansowanie z Funduszu Badawczego Tier 2 Ministerstwa Edukacji Singapuru (projekt MOE2013-T2-2-002) dla tego projektu.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Tetrahydrofuran bezwodny, ≥ 99,9%, Folia | Sigma Aldrich | 401757-100ML | |
| inhibitorów | Alfa Aesar | 010769.14 | |
| Cond 3310 Miernik przewodności | WTW | Nie dotyczy | |
| 1,3,5-trifenylobenzen | Syntetyzowany z acetofenonu zgodnie z procedurą opisaną w literaturze | ||
| Tetrachlorek krzemu | Sigma Aldrich | 215120-100G | |
| acetofenon | TCI | A0061-500g | |
| Etanol | Merck Millipore | 1.00983.2511 | |
| Koranulen | syntetyzowany w procedurze literaturowej |
Bibliografia
- Tan, K. S., Yazami, R. Physical-Chemical and Electrochemical Studies of the Lithium Naphthalenide Anolyte. Electrochim Acta. 180, 629-635 (2015).
- Tan, K. S., Grimsdale, A. C., Yazami, R. Synthesis and Characterisation of Biphenyl-Based Lithium S....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
