Ионные жидкости с обратимым фото

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 13766 (2023) Цитировать эту статью

177 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Ионные жидкости, реагирующие на стимулы, привлекли значительное внимание благодаря их применению в различных областях. Разработаны и синтезированы три вида азобензимидазольных ионных жидкостей с обратимой фотоиндуцированной регуляцией проводимости. Изучено изменение электропроводности под воздействием УФ/видимого света в водных растворах и обсуждено влияние химической структуры и концентрации ионных жидкостей, содержащих азобензол, на регуляцию фотоответной проводимости. Результаты показали, что воздействие ультрафиолетового света на водный раствор ионной жидкости значительно увеличивает его проводимость. Ионные жидкости с более длинными алкильными цепями продемонстрировали еще больший прирост проводимости – до 75,5%. Затем под действием видимого света электропроводность раствора возвращалась к исходному значению. Дальнейшие исследования механизма обратимой фотоиндуцированной регуляции проводимости водного раствора азобензольных ионных жидкостей показали, что это можно объяснить образованием/диссоциацией агрегатов ионных жидкостей в водном растворе, вызванным изомеризацией азобензола под воздействием УФ/видимого света, и привело к обратимое регулирование проводимости. Эта работа обеспечивает способ молекулярного проектирования и регулирования производительности фоточувствительной ионной жидкости и, как ожидается, будет применяться в устройствах со свойствами фотопроводящего переключения и микрофотоконтроля.

Ионные жидкости, реагирующие на стимул, — это ионные жидкости, физические и химические свойства которых соответственно изменяются в условиях внешней стимуляции, таких как CO21,2,3,4,5,6, температура7,8,9,10, pH11,12,13,14. , окислительно-восстановительный потенциал15,16, магнетизм17,18, свет19,20,21,22,23,24 и т. д. Благодаря своим уникальным возможностям реагирования на стимул эти ионные жидкости могут удовлетворить потребности определенных конкретных процессов и имеют значительные перспективы для приложений в контролируемых процессах. доставка лекарств, сенсоры, фотоэлектрическое преобразование и катализ25,26,27,28,29. Как важный метод стимуляции, свет имеет преимущества стабильных сигналов, точных мест стимуляции, быстрого переключения и возможности дистанционного управления, а также тот факт, что в процесс стимуляции не вводятся никакие другие вещества, дает ему беспрецедентные преимущества в практическом применении. . Как одна из распространенных фоточувствительных функциональных групп, азобензол и его производные являются одной из наиболее широко используемых функциональных групп в исследованиях фоточувствительных ионных жидкостей из-за их высокой чувствительности к окружающей среде и обратимости, простой процедуры синтеза, хорошей фотостабильности и возможности повторного использования30,31,32,33 ,34,35. Добавление азобензольных групп к ионным жидкостям создает светочувствительные ионные жидкости с потенциальным применением в различных областях.

Регулирование проводимости растворов является важным физико-химическим параметром растворов электролитов. Он имеет важное применение в оптоэлектронной модуляции и самовосстанавливающихся электронных устройствах36. Чжан и др.20 синтезировали ряд имидазольных ионных жидкостей, содержащих азобензольную группу. Исследовано влияние УФ-освещения на проводимость этих ионных жидкостей в органических растворителях. На проводимость ионной жидкости минимально влияло УФ-излучение в ацетоне, хлороформе, эфире и циклогексане. Однако в разной степени он восстанавливался в дихлорметане, этилацетате и тетрагидрофуране. Перед светом ее можно уменьшить в 0,9 раза, в дальнейшем с помощью облучения видимым светом проводимость системы можно вернуть к исходному значению. Поскольку эти азобензольные ионные жидкости гидрофобны, исследовалось только регулирование их проводимости в органических растворителях, а эффективность регулирования в таких системах была относительно низкой. Новый класс неорганических солей азобензола был также получен Вангом и др.37, и полученные азобензольные соединения продемонстрировали значительное и обратимое поведение светозависимой проводимости, что может быть связано с изменениями полярности и процессами ионизации, вызванными фотоизомеризацией, демонстрируя преобразование энергии от света к электричеству со структурными изменениями на молекулярном уровне неорганического азобензола как молекулярного устройства.