探究咪唑鎓离子液体中酸性N–H与C(2)–H质子对热分解行为的影响机制及其动力学研究

本文系统研究了咪唑类离子液体（ILs）中酸性N–H和C(2)–H质子对其热稳定性的影响，通过热重分析（TGA）和等转化率动力学方法揭示质子酸性对分解动力学的调控作用，并结合气相红外光谱（IR）阐明分解机制，为ILs在高温应用（如催化、润滑剂、能源材料）中的结构设计提供重要理论依据。

　　

Section snippets

Chemicals

所有化学品均按标准程序纯化或直接使用。包括2-甲基咪唑（>0.999）、1-溴丁烷（0.99）、氢氧化钾（0.86）、无水硫酸钠（>0.999）、氢溴酸水溶液（酸含量0.48）、四氟硼酸银（0.99）、溴化钾等。

Results and discussion

热重分析（TGA）是研究离子液体（ILs）热稳定性的优选方法。图3展示了获得的TGA曲线。尝试使用标准铝坩埚会导致异常结果：TGA-差示扫描量热联用显示铝坩埚中ILs分解呈放热特性，且残留物质量远高于预期。典型分解曲线显示……（具体数据描述略，因原文未提供完整数据）。

Conclusions

本研究探讨了N–H和C(2)–H酸性质子对咪唑类离子液体热分解动力学的影响。通过热重分析一系列1-丁基咪唑四氟硼酸盐，并基于等转化率方法处理原始TGA数据以计算动力学参数，我们发现所研究ILs的热稳定性随质子酸性增强而降低。结合气相红外光谱分析，进一步揭示了酸性质子通过促进逆质子转移或碳烯中间体形成途径加速分解的机制。