1,3,5-Triphenylbenzene और Corannulene लिथियम Solvated इलेक्ट्रॉन के समाधान के लिए इलेक्ट्रॉन रिसेप्टर्स के रूप में
Summary
The authors report on conductivity studies carried out on lithium solvated electron solutions (LiSES) prepared using 1,3,5-triphenylbenzene (TPB) and corannulene as electron receptors.
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 </eM> = 1. इस तरह के व्यवहार biphenyl और नेफ़थलीन से तैयार पहले से सूचना दी LiSES के समान है। चालकता corannulene आधारित LiSES पर तापमान मापन, ली से चिह्नित बनाम 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।
Protocol
Representative Results
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 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक इस परियोजना के लिए शिक्षा टीयर 2 रिसर्च फंड के सिंगापुर मंत्रालय (परियोजना MOE2013-T2-2-002) से धन स्वीकार करते हैं।
Materials
| Biphenyl Reagentplus, 99.5% | Sigma Aldrich | B34656-1KG | |
| Tetrahydrofuran Anhydrous, 99.9%, Inhibi | Sigma Aldrich | 401757-100ML | |
| Iodine, Anhydrous, Beads, -10 Mesh, 99.999% trace metals basis | Sigma Aldrich | 451045-25G | |
| Lithium iodide, anhydrous, 99.95% (metals basis) | Alfa Aesar | 40666 | |
| Lithium Ion Conducting Glass ceramics (Diameter 1" x 150 mm) | Ohara | LICGC(AG01) | |
| Lithium Foil | Alfa Aesar | 010769.14 | |
| Methanol anhydrous, 99.8% | Sigma Aldrich | 322415-100ML | |
| CompactStat : Electrochemical Analyser with Impedance | Ivium Technologies | Not Applicable | |
| Cond 3310 Conductivity Meter | WTW | Not Applicable | |
| Digital Multimeter, Model Fluke 179 | Fluke Corporation | Not Applicable | |
| 1,3,5-triphenylbenzene | Synthesized from acetpohenone according to procedure described in literature | ||
| Silicon tetrachloride | Sigma Aldrich | 215120-100G | |
| acetophenone | TCI | A0061-500g | |
| Ethanol | Merck Millipore | 1.00983.2511 |
References
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