Abstract
लेखकों लिथियम solvated इलेक्ट्रॉन समाधान (LiSES) पर किए गए अध्ययनों चालकता पर रिपोर्ट, (PAH) polyaromatic हाइड्रोकार्बन के दो प्रकार, अर्थात् 1,3,5-triphenylbenzene और corannulene का उपयोग कर इलेक्ट्रॉन रिसेप्टर्स के रूप में तैयार किया। ठोस PAHs पहले tetrahydrofuran (THF) में भंग कर रहे थे एक समाधान के रूप में। धातु लिथियम तो या तो नीला या हरा नीला समाधान, रंग जो solvated इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति का संकेत कर रहे उपज के लिए इन पीएएच / THF समाधान में भंग कर दिया गया। परिवेश के तापमान 1,3,5-triphenylbenzene आधारित LiSES पर किए गए, ली से चिह्नित चालकता माप x TPB (THF) 24.7 (एक्स = 1, 2, 3, 4), ली की वृद्धि के साथ चालकता की वृद्धि देखी गई: एक्स = 1 से 2 के अनुपात पीएएच हालांकि, चालकता धीरे-धीरे आगे बढ़ रही अनुपात पर कमी आई है। दरअसल ली की चालकता x TPB (THF) एक्स = 4 के लिए 24.7 एक्स के लिए की तुलना में भी कम है x कोर (THF) 247 (एक्स = 1, 2, 3, 4, 5), पता चला है नकारात्मक ढलान के साथ रैखिक रिश्ते, इसी तरह की एक धातु व्यवहार यह दर्शाता है Biphenyl करने और naphthalene- आधारित LiSES।
Introduction
लिथियम solvated इलेक्ट्रॉन समाधान (LiSES) का उपयोग इस तरह के biphenyl और नेफ़थलीन के रूप में सरल दो अंगूठी polyaromatic हाइड्रोकार्बन (PAH) संभावित refuelable लिथियम कोशिकाओं 1-7 में तरल एनोड के रूप में उपयोग किया जा सकता है तैयार। LiSES में, इन सरल पीएएच अणुओं भंग धातु लिथियम से solvated इलेक्ट्रॉनों के लिए इलेक्ट्रॉन रिसेप्टर्स के रूप में कार्य किया।
इन दो अंगूठी सिस्टम से प्रगति, लेखकों के बाद से तो बाहर चालकता माप के अध्ययन LiSES जो तैयार अधिक जटिल पीएएच का उपयोग कर रहे हैं, cyclopenta-2,4-dienone डेरिवेटिव 8 के समूह के साथ शुरू करने पर किया जाता है। ये PAHs बड़ा PAHs (> दो बेंजीन के छल्ले) और उनके सुरभित छल्ले में शामिल substituents साथ PAHs शामिल हैं। दो से अधिक छल्ले के साथ एक बड़ा पीएएच अणु या तो biphenyl या नेफ़थलीन इस तरह एक उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ LiSES में जिसके परिणामस्वरूप से पीएएच अणु प्रति अधिक लिथियम परमाणुओं को समायोजित करने की उम्मीद है। introduc का उद्देश्यPAHs में substituents आईएनजी पीएएच और अधिक आसानी से इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने और LiSES में polyanions के रूप में और अधिक स्थिर हो बनाने के लिए है।
उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ LiSES विकसित करने के लिए चल रहे प्रयासों के हिस्से के रूप में, इस पत्र साहित्य प्रक्रिया 9 के साथ ही 1,3,5-triphenylbenzene द्वारा किए गए corannulene से तैयार LiSES के लक्षण वर्णन पर रिपोर्ट करेंगे, TPB एक थोड़ा संशोधित साहित्य 10 से संश्लेषित । 1,3,5-triphenylbenzene, के रूप में चित्रा 1 (1) में दिखाया गया है, पदों 3 पर दो अतिरिक्त फिनाइल छल्ले और एक ही अंगूठी के 5 के साथ एक biphenyl व्युत्पन्न के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। चूंकि यह अणु चार बेंजीन के छल्ले है, यह अणु प्रति ली है, जो biphenyl के लिए अधिक से अधिक है के 4 परमाणुओं तेज करना चाहिए और नेफ़थलीन (0.5 एम समाधान में पीएएच प्रति ली की अधिकतम 2.5 तिल समकक्ष) (<अणु प्रति लिथियम के 2.5 तिल समकक्ष) ।
Corannulene एक पांच अंगूठी के रूप में चित्र 1 में दिखाया पीएएच एक कटोरा आकार में व्यवस्था (2 है)। Zabula एट अल। 11 corannulene / tetrahydrofuran (THF) के घोल में धातु लिथियम भंग पांच ली + corannulene के दो स्थिर tetraanions के शोर के आयनों के साथ एक समाधान के रूप में करने की व्यवहार्यता का प्रदर्शन किया है।
चित्रा 1: 1,3,5-triphenylbenzene की आणविक संरचना (1) और corannulene (2) 1,3,5-triphenylbenzene पदों 3 और 5 एक ही अंगूठी के कम से दो अतिरिक्त फिनाइल छल्ले के साथ एक biphenyl व्युत्पन्न के रूप में वर्गीकृत किया गया है। । Corannulene अपने पांच बेंजीन एक कटोरा आकार में व्यवस्था के छल्ले के साथ एक पांच अंगूठी पीएएच है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
इस प्रकार, दोनों 1,3,5-triphenylbenzene और corannulene उच्च ऊर्जा के लिए संभावित उम्मीदवार हैंघनत्व LiSES।
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Protocol
1. 1,3,5-Triphenylbenzene के लिए तैयार करने की प्रक्रिया (1)
- acetophenone का एक मिश्रण (4.0 जी, 33.3 mmol) और निरपेक्ष इथेनॉल की 100 मिलीलीटर चुंबकीय उत्तेजक, भाटा कंडेनसर, नाइट्रोजन इनलेट, bubbler, छोड़ने कीप और थर्मामीटर से लैस एक दौर नीचे तीन गर्दन 250 मिलीलीटर फ्लास्क में रखें। सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड (11.9 ग्राम, 8.0 मिलीग्राम, 70.2 mmol, 2.1 EQ।) मिश्रण को छोड़ने कीप का उपयोग कर नाइट्रोजन के तहत 0 डिग्री सेल्सियस पर एक हिस्से में जोड़ें।
- 10 मिनट के लिए गैस हाइड्रोजन क्लोराइड के विकास को ध्यान से देखें। फिर 20 घंटे के लिए 40 डिग्री सेल्सियस पर प्रतिक्रिया मिश्रण हलचल।
- 23 डिग्री सेल्सियस के लिए प्रतिक्रिया मिश्रण शांत हो जाओ और बर्फ के साथ मिश्रित पानी के 200 ग्राम में डालना (1: 1 अनुपात में बड़े पैमाने पर)।
- क्लोराइड (2 x 100 एमएल) के साथ जिसके परिणामस्वरूप मिश्रण एक निष्कर्षण कीप का उपयोग कर निकालें।
- संतृप्त सोडियम क्लोराइड समाधान (100 मिलीलीटर), और निर्जल MgSO 4 के ग्राम सूखी 15 से अधिक के साथ एक बार संयुक्त अर्क धो लें। बंद तरल भाग फ़िल्टर और फिर हमें ध्यान देनाएक रोटरी बाष्पीकरण हैैं।
- इथेनॉल से recrystallization के माध्यम से उत्पाद शुद्ध (विलायक का आंशिक वाष्पीकरण के द्वारा पीछा इथेनॉल की न्यूनतम राशि में विघटन, 6 डिग्री सेल्सियस पर रात भर रखने, और तेजी से निस्पंदन) 2.2 ग्राम (63% उपज) 1,3,5-triphenylbenzene के प्राप्त करने के लिए (1) हल्के पीले क्रिस्टल के रूप में।
नोट: 1 एच एनएमआर (400 मेगाहर्ट्ज, CDCl 3):। Δ = 7.41 (मीटर, 3H), 7.50 (मीटर, 6H), 7.72 (घ, 6H, जम्मू = 7.33Hz), 7.80 (एस, 3H) 13 सी-एनएमआर (400 मेगाहर्ट्ज, CDCl 3): δ = 125.21, 127.39, 127.57, 128.88, 141.18, 142.38।
2. LiSES 1,3,5-Triphenylbenzene के साथ तैयार
- 1,3,5-triphenylbenzene आधारित LiSES की तैयारी
नोट: 1,3,5-triphenylbenzene इस पत्र में इस्तेमाल प्रति ऊपर वर्णित प्रक्रिया के रूप में संश्लेषित किया गया था। 1,3,5-triphenylbenzene आधारित LiSES ली द्वारा चिह्नित हैं x TPB (THF) 24.7 जहां एक्स ली को दर्शाता है: पीएएच दाढ़ अनुपात और TPB अर्थ 1,3,5-triphenylbenzene। ली को तैयारएक्स TPB (THF) 24.7 निम्न चरणों के माध्यम से परिवेश के तापमान पर एक आर्गन से भरे glovebox अंदर:- बाहर उपाय धातु ली, THF और TPB की अच्छी तरह से परिभाषित मात्रा अलग से glovebox अंदर प्राप्त करने के लिए ली का लक्ष्य दाढ़ रचना x TPB (THF) एक्स = 1, 2, 3, और 4 का प्रयोग करें 41.6 मिलीग्राम, 83.3 मिलीग्राम के लिए 24.7, 124.9 एमजी, एक्स = 1, 2, 3 और 4 के लिए क्रमशः ली 166.6 मिलीग्राम।
- चार LiSES नमूनों में से प्रत्येक के लिए तैयार रहना करने के लिए, चार अलग-अलग कांच की बोतलों के अंदर THF की 12 मिलीलीटर में TPB की 1.84 ग्राम भंग प्रत्येक बोतल के लिए TPB (THF) 24.7 की बेरंग समाधान के 12 मिलीलीटर के रूप में। सभी समाधान में एक 0.5 एम 1,3,5-triphenylbenzene का प्रयोग करें।
- तौला धातु ली foils चार बोतलों में जोड़ें और Parafilm के साथ बोतलें सील।
- एक गिलास लेपित चुंबकीय उत्तेजक का उपयोग कर धातु ली का पूरा विघटन सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक बोतल में रात भर मिश्रण हिलाओ।
- चालकता माप
- ले जानाबाहर सभी चालकता एक मानक चालकता सेल चार इलेक्ट्रोड तकनीक पर आधारित जांच का उपयोग माप। एक मीटर करने के लिए सेल की जांच संलग्न। जांच एक ही समय में समाधान के तापमान को मापने और दोनों चालकता और तापमान माप प्रदर्शित करने के लिए एक उच्च माध्यमिक कार्य किया है।
- माप करने से पहले, glovebox बाहर चालकता जांच के निर्माता द्वारा प्रदान की मानक 0.01 एम जलीय KCl समाधान के 50 मिलीलीटर का उपयोग कर मीटर जांचना।
- बाहर ले 1,3,5-triphenylbenzene आधारित LiSES के लिए सभी चालकता माप, ली x TPB (THF) एक्स = 1, 2, 3, 4 glovebox अंदर के लिए 24.7।
- इन LiSES में से प्रत्येक के लिए, एक छोटा गिलास सिलेंडर में नमूना उंडेल और समाधान में जांच विसर्जित कर दिया। एक परिवेश के तापमान के लिए प्रत्येक नमूना रिटर्न तक एक से दो घंटे की अवधि में चालकता माप रिकॉर्ड। समय परिवेश के तापमान पर लौटने के लिए प्रत्येक नमूना के लिए ले जाया ~ 1-2 घंटा है। जांच wबीमार चालकता माप की पूरी अवधि के लिए नमूने में डूबे रहते हैं।
3. Corannulene
- corannulene आधारित LiSES की तैयारी
नोट:। इस पत्र में इस्तेमाल corannulene शारीरिक के स्कूल और गणितीय विज्ञान, एनटीयू में संश्लेषित किया गया था एक multistep साहित्य प्रक्रिया का उपयोग कर 9 corannulene आधारित LiSES ली द्वारा चिह्नित हैं x कोर (THF) 247 जहाँ x ली को दर्शाता है: पीएएच दाढ़ अनुपात और कोर corannulene अर्थ। तैयार ली x कोर (THF) 247 निम्न चरणों के माध्यम से परिवेश के तापमान पर एक आर्गन से भरे glovebox अंदर:- बाहर उपाय धातु ली, THF और कोर की अच्छी तरह से परिभाषित मात्रा अलग से glovebox अंदर लक्ष्य दाढ़ रचना (THF) का प्रयोग करें 4.2 एमजी, 8.3 मिलीग्राम प्राप्त करने के लिए ली एक्स के कोर एक्स = 1, 2, 3, 4 और 5 के लिए 247, 12.5 मिलीग्राम, 16.6 मिलीग्राम और एक्स = 1, 2, 3, 4 और 5 के लिए क्रमश: ली की 20.8 मिलीग्राम।
- नेक्सटी, पांच LiSES नमूने (एक्स = 1, 2, 3, 4 और 5) तैयार किया जाना है, पांच अलग-अलग कांच की बोतलों के अंदर THF की 12 मिलीलीटर में कोर की 0.15 ग्राम भंग से प्रत्येक के लिए कोर के बेरंग समाधान के 12 मिलीलीटर के लिए फार्म प्रत्येक बोतल में (THF) 247। 0.05 एम की एक corannulene एकाग्रता का उपयोग)।
- इसके बाद, तौला धातु ली कोर (THF) 247 में से पांच की बोतलों के लिए foils जोड़ सकते हैं और Parafilm के साथ बोतलें सील।
- एक गिलास लेपित चुंबकीय उत्तेजक का उपयोग कर धातु लिथियम का पूरा विघटन सुनिश्चित करने के लिए प्रत्येक बोतल में रात भर मिश्रण हिलाओ।
- चालकता माप
- चालकता तापमान मापन बनाम लिए, युक्त ली x कोर (THF) x = 1, 2, 3, 4 और 5 glovebox से व्यक्तिगत रूप से पांच के लिए 247 बोतलों के प्रत्येक हटाने, पैरा-फिल्म के एक अतिरिक्त परत के साथ लपेट और इसे विसर्जित सूखी बर्फ से भरा एक अछूता स्टायरोफोम कंटेनर के अंदर।
नोट: LiSES नमूने शेष भाग में नहीं आया थाया तो नमी या ऑक्सीजन के साथ कार्य करते हुए glovebox बाहर क्योंकि बोतलें सील किया गया। - प्रत्येक बोतल चालकता माप के लिए glovebox में वापस स्थानांतरित किया जा रहा से पहले के बारे में 30 मिनट के लिए सूखी बर्फ में डूबे हुए लगभग 10 डिग्री सेल्सियस के नीचे प्रत्येक बोतल शांत।
- glovebox नमूना ठंडा कम से कम 5 से प्रत्येक के लिए समय यह सुनिश्चित करने के लिए कि संक्षेपण के पानी का कोई निशान बोतल glovebox में वापस के साथ की पूर्व चैम्बर पर्ज।
- जिस तरीके से चालकता तापमान मापन बनाम नेफ़थलीन आधारित LiSES नमूने 1 के लिए एकत्र किए गए थे, ली की चालकता को मापने के लिए इसी प्रकार x कोर (THF) 247 (एक्स = 1, 2, 3, 4, 5) एक की अवधि खत्म करने के लिए प्रत्येक नमूना तक दो घंटे के परिवेश के तापमान में लौट आए। जांच चालकता माप की पूरी अवधि के लिए नमूने में डूबे रहेगा।
- चालकता तापमान मापन बनाम लिए, युक्त ली x कोर (THF) x = 1, 2, 3, 4 और 5 glovebox से व्यक्तिगत रूप से पांच के लिए 247 बोतलों के प्रत्येक हटाने, पैरा-फिल्म के एक अतिरिक्त परत के साथ लपेट और इसे विसर्जित सूखी बर्फ से भरा एक अछूता स्टायरोफोम कंटेनर के अंदर।
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Representative Results
और THF साथ 1,3,5-triphenylbenzene के मिश्रण लिथियम के विभिन्न मात्रा के बीच प्रतिक्रिया के रूप में चित्रा 2 में दिखाया हरा नीला या गहरे नीले रंग का समाधान देता है। एक हल्के रंग इंगित करता है LiSES की विशेष नमूना solvated इलेक्ट्रॉनों की एक कम एकाग्रता है। 0.5 एम THF समाधान (तालिका 1) में 1 से 2 से पीएएच अनुपात: 1,3,5-triphenylbenzene ली की वृद्धि के साथ चालकता की वृद्धि दर्शाता है। हालांकि, चालकता मूल्य धीरे-धीरे आगे दाढ़ अनुपात में वृद्धि पर कम हो जाती है। ली के लिए चालकता मूल्य: पीएएच = 4 ली लिए की तुलना में भी कम है: पीएएच = 1. यह व्यवहार biphenyl और नेफ़थलीन 1, 2 से बना LiSES के लिए देखा है कि इसी तरह की है।
| तिल EQ। ली के प्रति 1 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| चालकता (एमएस /से.मी) | 1.69 | 2.04 | 1.62 | 1.33 |
तालिका 1:। ली सत्र के लिए चालकता रीडिंग (एमएस / सेमी में) का उपयोग कर ली x TPB (THF) 24.7 (एक्स = 1, 2, 3, 4) ली x TPB (THF) 24.7 मतलब TPB के 0.5 एम समाधान तैयार विभिन्न ली तिल अनुपात के साथ THF।
चित्रा 2: के बाद सभी धातु ली TPB (THF) 24.7 में भंग कर दिया था, ली के रंग x TPB (THF) 24.7 हल्के नीले रंग से बहुत गहरे नीले (एक्स = 1 के लिए) लेकर (एक्स = 4 के लिए) एक हल्का। रंग TPB (THF) 24.7 समाधान में solvated इलेक्ट्रॉनों की एक कम एकाग्रता इंगित करता है। यह तस्वीर शोली 3 TPB (THF) एक्स = 3 के लिए 24.7 जो एक गहरे नीले रंग की है का सा समाधान है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
कोर आधारित LiSES के लिए, जब सभी धातु ली (के लिए एक्स = 1, 2, 3, 4, 5) कोर (THF) 247 में भंग कर दिया गया था, LiSES के रंग हरे रंग से लेकर (एक्स = 1 के लिए) बहुत गहरे हरे रंग के लिए (एक्स = 5)। जैसा कि THF में कोर की एकाग्रता बहुत कम था (0.05 एम), कोर की राशि THF में भंग बनाम समाधान की मात्रा विस्तार नगण्य था। धातु लिथियम के रूप में समाधान का रंग बदलने के लिए 24 घंटे की अवधि के लिए फार्म ली 3.0 कोर (THF) 247 से अधिक भंग कर दिया गया 3 चित्र में दिखाया गया है। समाधान का रंग अंधेरे में टी = 0 घंटा बेरंग से बदल हरी रोशनी करने के लिए और अंत में हरी जब सभी लिथियम भंग कर दिया था। तापमान dependeली की चालकता के nce x कोर (THF) 247 सॉल्यूशंस (एक्स = 1, 2, 3, 4 और 5) 284 298 कश्मीर को कश्मीर के तापमान रेंज में चित्रा 4 में प्रस्तुत किया है। चालकता तापमान प्रोफाइल बनाम बीच रैखिक प्रवृत्ति से पता चलता σ और प्रत्येक प्रोफ़ाइल एक नकारात्मक ढलान होने के साथ सभी पांच नमूने के लिए टी। डाटा तो दोनों चालकता σ 0 टी 0 पर और 2 टेबल के लिए तापमान गुणांक α गणना करने के लिए प्रयोग किया जाता है।
चित्रा 3: चित्रा 3 में तीन तस्वीरों कालानुक्रमिक क्रम में व्यवस्थित कर ली 3.0 कोर (THF) के लिए समाधान के बदले रंग दिखाने 247 के रूप में धातु ली 24 घंटा से अधिक कोर (THF) 247 में भंग कर रहा है रंग बेरंग से लेकर है। धातु ली पहले हल्के हरे रंग के लिए (टी = 0 घंटा) पर (कम से जोड़ा जाता है < उन्हें> टी = 1 घंटा) जब कुछ ली भंग कर दिया है और अंत में गहरे हरे रंग (टी में = 24 घंटा) जब ली सब भंग कर रहा है करने के लिए। यहाँ यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए क्लिक करें।
चित्रा 4: चालकता ली के लिए तापमान माप बनाम x कोर (THF) 247 सॉल्यूशंस (एक्स = 1, 2, 3, 4 और 5) 298 कश्मीर के लिए 284 कश्मीर के तापमान रेंज है, जो सभी 5 नमूने लिए रेखीय रुझान दिखा लिए (x = 1, 2, 3, 4 और 5) नकारात्मक ढ़ाल के साथ। नकारात्मक ढ़ाल से संकेत मिलता है कि इन सभी नमूनों धातु व्यवहार दिखा रहे हैं। चालकता इन 5 नमूनों की तापमान डेटा बनाम दोनों चालकता σ 0 टी 0 पर और 2 टेबल के लिए तापमान गुणांक α गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है।ओम / फ़ाइलें / ftp_upload / 54366 / 54366fig4large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
| एक्स | σ 0 (10 2 μS / सेमी) | α (10 -2 कश्मीर -1) |
| 1 | 1.25 | 5.36 |
| 2 | 2.77 | 3.79 |
| 3 | 0.23 | 21.7 |
| 4 | 1.04 | 4.44 |
| 5 | 1.45 | 4.20 |
तालिका 2: σ 0 और ली के लिए α x कोर (THF) 247 (एक्स के लिए= 1, 2, 3, 4, 5) समीकरण के आधार पर σ 0 (1)। और α दोनों चालकता चित्रा 4 का तापमान डेटा बनाम से प्राप्त कर रहे हैं। इस तालिका में दिखाया परिणाम दोनों σ के लिए एक 'एक्स' निर्भरता का संकेत 0 और α।
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Discussion
1,3,5-triphenylbenzene आधारित LiSES के लिए, एक हल्के रंग के साथ एक नमूना दिखाता है यह solvated इलेक्ट्रॉनों की एक कम एकाग्रता है। ली x TPB (THF) 24.7 (एक्स = 1, 2, 3, 4 के लिए) अपने चालकता बनाम एक्स में एक व्यवहार biphenyl और नेफ़थलीन 1 से बना LiSES के लिए देखा है कि इसी तरह दर्शाता है, 2 वहाँ के साथ चालकता में एक प्रारंभिक वृद्धि हुई है 1 से 2 से पीएएच अनुपात और आगे 3 और 4 के लिए दाढ़ अनुपात में वृद्धि, ली 1 TPB (THF) 24.7 के लिए की तुलना में भी कम ली 4 TPB (THF) 24.7 की चालकता मूल्य के साथ पर चालकता में बाद में एक कमी: ली की वृद्धि हुई है।
चित्रा 4 से, यह देखा जा सकता है कि σ और टी के बीच संबंधों को सभी पांच नमूने के लिए रैखिक है और प्रत्येक प्रोफ़ाइल एक नकारात्मक ढलान है। यह इंगित करता है कि ली x कोर (THF) 247 दर्शाती एक धातु व्यवहार दोनों biphenyl और के समाननेफ़थलीन आधारित LiSES 1,2। ली के लिए σ (μS / सेमी) और टी (कश्मीर) के बीच के रिश्ते x कोर (THF) 247 के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
σ (एक्स, टी) = σ 0 [1-α (टी - टी 0)] (1)
जहां σ 0 टी 0 पर चालकता है और α तापमान गुणांक है और दोनों शब्द हैं "x" निर्भर है। सभी पांच प्रोफाइल के लिए संबंधित डेटा तालिका 2 में प्रस्तुत कर रहे हैं।
सभी पांच नमूनों की कम conductivities, एमएस / सेमी के बजाय 10 2 μS / सेमी की रेंज में मापा जाता तथ्य यह है कि ली x कोर (THF) LiSES करने के लिए 247 समाधान सब बहुत THF में पतला कर रहे हैं की तुलना में करने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता लेखकों पहले biphenyl और नेफ़थलीन के आधार पर अध्ययन किया है कि।
LiSES दोनों ऑक्सीजन और नमी के प्रति संवेदनशील हैं, मोLiSES साथ प्रयोगों में सेंट महत्वपूर्ण कदम इस प्रकार हैं। 1) सबसे पहले, यह सुनिश्चित करें कि LiSES और चालकता माप की तैयारी के लिए दोनों प्रक्रियाओं नमी और ऑक्सीजन के साथ LiSES के संपर्क को रोकने के लिए आर्गन से भरे glovebox के भीतर पूरी तरह से प्रदर्शन कर रहे हैं। इसका कारण यह है या तो नमी या ऑक्सीजन के साथ संपर्क LiSES हाइड्रोक्साइड और जो चालकता के लिए इलेक्ट्रॉनों और हानिकारक solvating के लिए बेकार हैं ली की आक्साइड फार्म को निष्प्रभावी किया जा रहा करने के लिए नेतृत्व करेंगे है। 2) दूसरा, यह सुनिश्चित करें कि LiSES की प्रत्येक बोतल भी नमूना या तो नमी या ऑक्सीजन के संपर्क में जब यह सूखी बर्फ में ठंडा करने के लिए बाहर ले जाया जाता है नहीं है।
समाधान सरगर्मी के लिए मौजूदा विधि के एक संशोधन LiSES तैयारी के बजाय Teflon में लिपटे (सी 2 एफ 4) एन हैं कि बाजार में आसानी से उपलब्ध हैं उपयोग करने के लिए एक कस्टम बनाया borosilicate ग्लास लेपित चुंबकीय उत्तेजक का उपयोग है। (सी 2 एफ 4) एन संपर्क पर प्रतिक्रिया करते हैं के साथ मुलाकात कीallic ली और LiSES सी और lif देने के लिए। नेत्रहीन, दोषी काला हो गया है जाएगा (कार्बन दोषी पर छोड़ दिया जाता है) और एफ आयनों lif के रूप में LiSES में चला गया होगा और चालकता माप प्रभावित करते हैं। के रूप में कार्बन असुरक्षित है, अब कार्बन लेपित दोषी के आगे उपयोग भविष्य LiSES हलचल करने के लिए समाधान में (चुंबक से) लोहे का परिचय देंगे।
LiSES तैयारी के बजाय Teflon में लिपटे stirrers के लिए अनुकूलित कांच लेपित stirrers का उपयोग बहुत ही महत्वपूर्ण है। हालांकि यह एक सरल प्रक्रिया के रूप में अनदेखी की जा सकती है, काले रंग का Teflon छड़ें या Teflon में लिपटे stirrers उपयोग के बाद काला मोड़ आसानी से गलत हो सकता है के रूप में अहसास है कि 1) lif के साथ एफ हटाया जा रहा गठन किया है बिना सरगर्मी प्रक्रिया द्वारा गंदा बनाया गया है LiSES द्वारा बहुलक और मिश्रित समाधान में और से 2) कि काले रंग वास्तव में बहुलक कोटिंग कार्बन में बदल की एक अपरिवर्तनीय क्षति इंगित करता है। Teflon लेपित सेंट का उपयोग करने का इसलिए मौजूदा विधिirrers LiSES तैयार करने के लिए काम नहीं करता।
ठंडा LiSES के लिए तकनीक समस्या निवारण सुनिश्चित करने के लिए कि LiSES नमूना के प्रत्येक ठंडा करने के दौरान ठोस जम नहीं रहा है, लेकिन बजाय सिर्फ सूखी बर्फ में लगभग 10 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया जाता है। अन्यथा, समय से जमे हुए LiSES glovebox में defrost करने के लिए इंतजार कर बर्बाद हो जाएगा। के बाद से बोतलों glovebox बाहर LiSES का तापमान माप के लिए unsealed नहीं किया जा सकता: यह परीक्षण और समय (30 मिनट इष्टतम) में त्रुटि के द्वारा हासिल की है।
वहाँ LiSES प्रयोगों के लिए तीन सीमाएं हैं। सबसे पहले, के रूप में LiSES दोनों दोनों नमी और ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशील हैं, LiSES नमूने और चालकता माप की तैयारियों एक glovebox अंदर आर्गन पर्यावरण के लिए प्रतिबंधित किया जाना चाहिए। अधिकांश चालकता उपकरणों को मापने उपलब्ध भारी होते हैं और एक glovebox अंदर फिट नहीं कर सकते। इन उपकरणों के निर्माताओं को लगता है कि उपयोगकर्ता के नमूने हवा के प्रति संवेदनशील नहीं हैं। इसलिए चालकता विदेश मंत्रालयइस पत्र में वर्णित surements एक हाथ में मीटर और जांच का उपयोग किए गए थे। दूसरे, ठंडा प्रयोग के लिए प्रोटोकॉल खंड में वर्णित के रूप में, नमूने के बारे में 10 डिग्री सेल्सियस के लिए वापस glovebox अंदर स्थानांतरित किया जा रहा से पहले ठंडा किया गया। इस तापमान एक अनुमान है क्योंकि बोतलें तापमान मापन के लिए glovebox बाहर unsealed नहीं किया जा सकता। तीसरा, कोर पीएएच के साथ प्रयोग करने की सीमा है कि यह biphenyl या नेफ़थलीन विपरीत प्रयोगशाला परिस्थितियों में भ्रष्टाचार की एक बड़ी राशि प्राप्त करने के लिए बहुत मुश्किल है। इस THF में भ्रष्टाचार के एक उच्च एकाग्रता समाधान तैयार करने के लिए एक बड़ी मात्रा में प्राप्त करने की संभावना से इंकार करेगा।
तकनीक यहाँ वर्णित के भविष्य के आवेदन LiSES के शारीरिक और विद्युत गुण तो कमरे के तापमान refillable LiSES बैटरी के लिए लिथियम solvated इलेक्ट्रॉनों समाधान एनोड सामग्री के रूप में आदर्श उम्मीदवार का चयन करने के रूप में PAHs के अन्य प्रकार का उपयोग कर तैयार अध्ययन करने के लिए है।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।
Acknowledgments
लेखक इस परियोजना के लिए शिक्षा टीयर 2 रिसर्च फंड के सिंगापुर मंत्रालय (परियोजना MOE2013-T2-2-002) से धन स्वीकार करते हैं।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Tetrahydrofuran Anhydrous, ≥99.9%, Inhibitor-free | Sigma Aldrich | 401757-100ML | |
| Lithium Foil | Alfa Aesar | 010769.14 | |
| Cond 3310 Conductivity Meter | WTW | Not Applicable | |
| 1,3,5-triphenylbenzene | Synthesized from acetophenone according to procedure described in literature | ||
| Silicon tetrachloride | Sigma Aldrich | 215120-100G | |
| acetophenone | TCI | A0061-500g | |
| Ethanol | Merck Millipore | 1.00983.2511 | |
| Corannulene | Synthesized by literature procedure |
References
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