Conducting and Magnetic Properties of 1-Ethyl-3-methylimidazolium (EMI) Salts Containing Paramagnetic Irons: Liquids [EMI][MIIICl4] (M = Fe and Fe0.5Ga0.5) and Solid [EMI]2[FeIICl4]
摘要:
对一种含有 d5 三价铁(III)离子[EMI][FeIIICl4]的基于 EMI 的室温(RT)离子液体进行了全面研究,其中 EMI 为 1-乙基-3-甲基咪唑鎓。该盐在 30 °C 时的粘度为 14 cP,在 20 °C 时的离子电导率高达 1.8 × 10-2 S cm-1。高电导率和流动性可归因于新白化效应减少了离子间的库仑吸引力。在液态和固态下,铁(III)离子上的 S = 5/2 高自旋电子态产生了居里-魏斯磁感应强度,从而形成了导电、顺磁性双功能 RT 离子液体。固态盐在 4.2 K 时通过了反铁磁转变。二磁 [EMI][GaIIICl4]和顺磁 [EMI][FeIIICl4]0.5[GaIIICl4]0.5 也是 RT 离子液体,并显示出相似的电导率(20 °C 时为 1.8-2.0 × 10-2 S cm-1)和粘度(30 °C 时为 12-13 cP)。这些结果表明,在目前的体系中,顺磁铁(III)离子对离子电导率和粘度的影响可以忽略不计。含有 d6 二价铁(II)离子的 2:1 EMI 盐 [EMI]2[FeIICl4]在 86 °C 时熔化。通过同步辐射 X 射线粉末衍射测量确定的晶体结构与已报道的具有扩展晶格的 [EMI]2[CoIICl4] 和 [EMI]2[NiIICl4] 类似。