离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]结构微不均匀性以及微粘度的光谱探测

李博轩 郭前进 夏安东

(中国科学院化学研究所,北京分子科学国家实验室,光化学重点实验室,北京 100190)

离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]结构微不均匀性以及微粘度的光谱探测

李博轩 郭前进*夏安东*

(中国科学院化学研究所,北京分子科学国家实验室,光化学重点实验室,北京 100190)

室温离子液体由于其极低的蒸汽压、比较好的热稳定性和化学稳定性、良好的分子结构与性能的可设计性等优点,作为一种新型的环境友好溶剂在很多领域有着广泛的应用.对于离子液体的微观结构和微观性能的研究是设计新型离子液体以及扩展离子液体应用的关键.本文通过荧光探针分子香豆素153(C153)的转动动力学和对微观环境敏感的荧光探针分子1,3-二(1-芘基)丙烷(BPP)的稳态荧光光谱,探测和表征了烷基取代的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])和与其具有相似结构的醚键官能化的离子液体1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF6])的微观结构和微粘度.C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的转动过程具有快、慢两个组分表明离子液体[bmim][PF6]内部存在松散和紧密的两种结构微区;而C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的转动动力学只存在一种过程,说明醚键的引入使得[moemim][PF6]内部趋于一种类型的微环境.通过C153探针分子的转动时间研究发现,醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]的微粘度小于烷基链取代的离子液体[bmim][PF6],同时通过BPP探针分子的二聚体激基复合物(excimer)与单体(monomer)荧光发射强度的比值(IE/IM)研究也证明这一结果.醚键的引入使得离子液体[moemim][PF6]相对于离子液体[bmim][PF6],侧链的极性更大、柔顺性更好,同时醚键有可能作为氢键的受体与阳离子形成氢键从而削弱离子液体中阴、阳离子间的相互作用,使得离子液体[moemim][PF6]的微观环境比离子液体[bmim][PF6]更为均一,同时具有更小的微粘度.

离子液体; 微粘度; 转动动力学; 荧光光谱

1 引 言

室温离子液体由于其极低的蒸汽压、突出的热稳定性和化学稳定性、很宽的电化学窗口,与很多有机物和无机物都具有较好的相容性、良好的分子结构与性能的可设计性等优点,从而作为一种新型的环境友好溶剂在化学反应、催化、分离以及电化学等领域有着广泛的应用.1–6通过对离子液体分子结构的微小调节设计,可以得到很多具有特殊性质的离子液体,因此对于深入了解离子液体的微观结构与性质的关联十分重要,我们有可能根据所需要的性质来设计离子液体的结构进而拓宽离子液体的应用范围.3

为了了解离子液体中分子内的相互作用、内部结构以及物理化学性质,人们利用紫外吸收光谱、荧光光谱、时间分辨荧光光谱等其他光谱探测方法以及分子模拟等方法对离子液体结构相关的物理化学性质开展了广泛的研究.Samanta研究小组,7–11Maroncelli研究小组,12–15Sarkar研究小组,16,17Castner研究小组,18–22Quitevis研究小组23–25以及其他研究小组26–35对于离子液体的研究表明,离子液体的性质相对于传统的普通溶剂更为复杂,其内部微环境的结构存在一定的微不均匀性,这种性质影响着离子液体内部的溶剂化动力学、转动动力学以及离子液体中溶质的其他过程.我们研究组先前通过飞秒荧光亏蚀时间分辨光谱和时间相关单光子计数(TCSPC)时间分辨光谱的研究表明,在一些咪唑基离子液体中当咪唑环上的碳链小于四个碳原子的时候,离子液体内部的阴、阳离子会形成一种氢键网络结构;36当咪唑环上的烷基链长度为丁基(四个碳原子)或者更长时,离子液体中会出现两种典型结构的微区.非极性的微区是由烷基链通过较弱的范德华相互作用聚集形成,而极性微区是由带负电的阴离子和咪唑环阳离子通过较强的静电力相互作用形成的.37,38与传统的溶剂内部分子间是无规排列的不同,这些特定的结构构成了离子液体内部的微不均匀性.很多特殊而有趣的性质,例如离子液体与传统的有机溶剂混合体系产生的微粘度和极性的特殊现象,37–39离子液体的体粘度与其微粘度的巨大差异40等等就是由于离子液体内部这种微不均匀的结构和性质引起的.

在离子液体阳离子或/和阴离子中引入官能团如醚键、羟基、羧基等等,可以使得离子液体具有更好的功能性,这种功能化的离子液体表现出很多优良的物理化学性能从而在很多领域中有着较好的应用.41,42本文选用了一种常规的烷基链取代的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6]),以及一种与其具有相似结构的醚键官能化的离子液体1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF6])进行比较研究,通过荧光探针分子香豆素153(C153)的转动动力学的时间分辨荧光各向异性光谱和1,3-二(1-芘基)丙烷(BPP)探针分子的稳态荧光发射光谱来探测这两种离子液体的微不均匀性和微粘度.由于荧光探针分子C153与离子液体之间没有特殊的溶质–溶剂的相互作用,14,43–45其在本研究体系中可以作为一种较为理想的中性荧光探针分子,均匀分散到离子液体中.BPP是一种对于体系的微粘度极为敏感的荧光探针分子,特别用于探测如离子液体等带有一定微不均匀性的体系.46–49

2 实验部分

2.1 实验材料

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim][PF6])与1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([moemim][PF6])(纯度＞99%,水含量＜500 × 10–6,体积分数)购于中国科学院兰州化学物理研究所绿色化学研究中心,存放于干燥氮气环境下.荧光探针分子香豆素153(C153)和荧光探针分子(1,3-二(1-芘基)丙烷BPP)分别购买与Aldrich公司和Invitrogen公司(纯度＞99%).离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6],以及本实验中使用的荧光探针分子C153、BPP的分子结构如图1所示.

2.2 实验仪器和方法

2.2.1 稳态光谱

C153荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱,以及BPP探针分子在以上两种离子液体中的荧光发射光谱,使用Shimadzu公司(日本)的UV1601型紫外吸收光谱仪和Hitachi公司(日本)的F4500型荧光发射光谱仪测定.所有样品的测定均在室温下完成.

2.2.2 时间分辨荧光各向异性实验

时间分辨荧光各向异性实验利用时间相关单光子计数(TCSPC)光谱仪(F900,Edinburgh Instrument,英国)进行.所有样品均利用80 ps二极管激光器(PicoQuant PDL 808)在442 nm波长下激发.仪器响应函数(IRF)宽度为200 ps.荧光各向异性通过单通道检测方法,时间分辨各向异性衰减函数r(t)通过式(1)来求得:

I||(t)和I⊥(t)分别为当激发偏振方向为垂直时,荧光收集的偏振方向分别平行和垂直于激发光的偏振方向时所代表的荧光强度随时间衰减的变化.G因子为当激发偏振方向为平行时,检测到的垂直偏振光与平行偏振光的比例.50

图1 离子液体[bmim][PF6]和[moemim][PF6]及荧光探针分子C153,BPP分子结构图Fig.1 Molecular structures of the ionic liquids [bmim][PF6],[moemim][PF6] and probe molecules C153,BPP

3 结果与讨论

3.1 C153的稳态光谱

C153荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]中的紫外吸收光谱和荧光发射光谱如图2所示,由光谱中得到的数据列于表1中.为了减少纯离子液体在光谱研究中的影响,10C153紫外吸收光谱测量时用纯离子液体作为参比,在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]样品中,C153的荧光强度远远大于纯离子液体的荧光强度.图2中插图为纯离子液体[moemim][PF6]与C153荧光探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的荧光强度对比.由图可知,C153在离子液体中的荧光强度远远大于纯离子液体本身的荧光强度,对于离子液体本身的荧光在研究中的影响可以基本忽略.

图2 C153在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中归一化的紫外吸收光谱(a)和荧光发射光谱(b)Fig.2 UV absorption(a) and fluorescence emission(b) spectra of C153 in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

由表1可知,C153荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的紫外吸收峰为424 nm,荧光发射峰为529 nm,斯托克斯位移(Δλ=λEm– λAbs)为105 nm;在离子液体[moemim][PF6]中的紫外吸收峰为423 nm,荧光发射峰为532 nm,斯托克斯位移为109 nm.当在烷基取代的离子液体侧链中引入醚键官能团以后,氧原子的引入会相对增加侧链的极性.从C153在离子液体[bmim][PF6]和[moemim][PF6]中的斯托克斯位移可以看出,相对于丁基链取代的离子液体[bmim][PF6]斯托克斯位移为105 nm,随着烷基链中引入醚键官能团,C153的斯托克斯位移增大至109 nm.说明随着醚键官能团的引入,相对于离子液体[bmim][PF6],离子液体[moemim][PF6]的极性更高.

表1 C153在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的稳态吸收和荧光性质Table 1 Steady-state absorption and fluorescence properties of C153 in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

3.2 C153的转动动力学

通过探测激发态荧光探针分子的转动动力学,可以了解其周围微观环境的微观结构和微粘度.51我们在先前的研究中,通过观测激发态探针分子的转动动力学,成功探测了带有不同结构微区的离子液体37以及离子液体与其他有机溶剂混合物的微粘度.38为了研究离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]之间微观结构和微粘度的差异,我们通过TCSPC技术进一步利用时间分辨荧光各向异性实验观测了C153探针分子的转动动力学.C153在离子液体[bmim][PF6]中的荧光各向异性衰减曲线用双指数函数进行拟合较好,拟合函数为公式(2)

其中ai为指前因子,τi为拟合时间常量.平均转动时间＜τr＞由公式(3)计算得出.

C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的荧光各向异性衰减曲线用单指数函数进行拟合较好,拟合函数为公式(4)

其中τ为指数函数拟合得到的转动时间.

为了进一步从总体上比较和分析离子液体[bmim] [PF6]与离子液体[moemim][PF6]的微不均匀性,我们还对C153探针分子在这两种离子液体中的荧光各向异性衰减曲线进行了非指数拟合,52拟合函数为公式(5)

r0为初始时刻t=0时的各向异性值,β(0 ≤ β ≤ 1)为幂指数,反映了体系非均匀性的程度.通过非指数拟合得到的转动时间通过公式(6)计算得出

其中Г为gamma函数.

由双指数函数拟合的C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的荧光各向异性衰减曲线,和由单指数函数拟合的C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的荧光各向异性衰减曲线,如图3所示.由指数拟合以及非指数拟合得到的C153探针分子在两种离子液体中的参数列于表2中.

图3 C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中时间分辨荧光各向异性衰减(r(t))Fig.3 Decays of the time-resolved fluorescence anisotropy(r(t)) of C153 probe molecules in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

如图3及表2所示,C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的时间分辨荧光各向异性衰减方式不同.C153在[bmim][PF6]中的时间分辨荧光各向异性衰减方式用双指数函数拟合得到了较好的结果,而在[moemim][PF6]中用单指数函数拟合得到了较好的结果.C153荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的时间分辨荧光各向异性衰减拟合得出了一个较快的时间衰减常数(τ1)和一个较慢的时间衰减常数(τ2),分别为0.32和4.90 ns.由于C153与离子液体之间没有特殊的溶质–溶剂的相互作用,14,43–45因而由C153荧光探针分子测得的转动时间主要相关于探针分子周围微观环境中的微观结构和微粘度.由此可认为,在离子液体[bmim][PF6]内部存在两种类型结构的微区,在这两种类型微区中的微观结构和微粘度不同,从而对应于C153探针分子较快的转动过程和较慢的转动过程.

表2 C153在离子液体[bmim][PF6]与 [moemim][PF6]中的转动动力学拟合参数Table 2 Rotational relaxation parameters for C153 in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

离子液体[bmim][PF6]中的阳离子由一个极性的咪唑环和一个非极性的丁基链组成,咪唑环阳离子与阴离子能够通过静电相互作用形成极性微区,而具有一定长度的非极性丁基链能够通过范德华相互作用聚集形成非极性微区.极性微区和非极性微区相互贯穿渗透共同组成了[bmim][PF6]内部的微观结构.37,38极性微区内部的相互作用力主要为较强的静电力相互作用,所以其内部结构相对较为紧凑;而非极性微区内部的相互作用力主要为较弱的范德华力相互作用,因此其内部结构相对较为松散.C153荧光探针分子是一中性的分子探针,其与离子液体之间没有特殊的分子间相互作用,所以其能够同时分散到离子液体[bmim][PF6]内部较为紧密的极性微区中和较为松散的非极性微区中.C153转动动力学中的快组分归因于离子液体[bmim][PF6]中的由非极性丁基链组成的较为松散的非极性微区;而C153转动动力学中的慢组分对应于离子液体[bmim][PF6]内部由咪唑环阳离子和阴离子组成的较为紧密的极性微区.探针分子周围的微观环境和微粘度会直接影响其转动行为,从而得到不同的转动时间.在离子液体[bmim][PF6]内部松散的非极性微区中微粘度相对较低,C153探针分子能够较为容易地转动;而离子液体[bmim][PF6]内部紧密的极性微区中微粘度相对较高,C153探针分子的转动变得相对困难.通过C153探针分子转动动力学中得到的转动时间可以表征离子液体[bmim][PF6]内部松散的非极性微区和紧密的极性微区中的微粘度,同时可以通过C153探针分子的平均转动时间来表征微不均匀的离子液体[bmim][PF6]内部总体上的微粘度.

与C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的双指数荧光各向异性衰减方式不同,在离子液体[moemim][PF6]中C153的荧光各向异性衰减方式更倾向于单指数衰减,这说明C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中更可能仅处于一种类型的微环境.由此可知,醚键的引入很可能可以改变离子液体内部的微观结构,从而使得C153探针分子的荧光各向异性衰减方式由双指数衰减变为单指数衰减.相对于非极性的烷基链,醚键官能团的引入能够增加侧链的极性,从而可能使得咪唑环上的侧链与咪唑环阳离子以及离子液体中的阴离子之间的极性差异减少.因此,离子液体[bmim][PF6]内部存在的由非极性烷基链构成的非极性微区与由咪唑环阳离子和阴离子构成的极性微区的这种存在两种形式的微区的差异,可能随着醚键官能团的引入在离子液体[moemim][PF6]中减少,从而使得在离子液体[moemim][PF6]内部更倾向于只存在一种形式的微观环境.根据实验结果,我们提出了离子液体[bmim][PF6]与 [moemim][PF6]的微观结构模型示意图,如图4(a)和(b)所示.

为了进一步了解离子液体[bmim][PF6]内部总体上的微粘度,我们得到了C153荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的平均转动时间为2.66 ns;而C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的转动时间为2.22 ns,如表2和图5所示.可以发现,与仅含有烷基链的离子液体[bmim][PF6]相比,C153探针分子在具有相似结构的醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]中的转动过程更快,说明醚键的引入使得离子液体中的侧链相对于烷基链的柔性增加,53降低了离子液体的微粘度.同时醚键中的氧原子可以作为氢键的受体与咪唑环上的氢原子相互作用,从而在一定程度上削弱了离子液体中阳离子和阴离子之间的静电相互作用,54使得离子液体的微粘度下降.

此外,虽然从我们的实验结果来看指数拟合在一定程度上优于非指数拟合,我们仍然对比了指数拟合和非指数拟合的结果,如表2所示.从结果可以看出通过非指数拟合得到的C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的转动时间分别为2.69和2.30 ns,与用指数拟合得到的C153转动时间的结果非常接近.由非指数拟合得到的参数β可以表征离子液体的微不均匀性,β值越小表示体系微不均匀性越大.55从结果可以看出,[bmim][PF6]的β值为0.70,而[moemim][PF6]的β值为0.79,说明[moemim][PF6]的微不均匀性小于[bmim][PF6].如前所述,离子液体[bmim][PF6]中的微不均匀性主要是由于其内部存在极性微区和非极性微区引起的,而醚键官能团的引入使得离子液体非极性侧链的极性增加,其中非极性组分与极性组分的差异减小,从而使得离子液体[moemim][PF6]内部的微观结构更趋于均一,微不均匀性减小.

图4 C153探针分子在离子液体[bmim][PF6](a) 与[moemim][PF6](b)中微观模型示意图Fig.4 Schematic representation of the C153 probe molecules in ionic liquids [bmim][PF6](a) and [moemim][PF6](b)

图5 C153在离子液体[bmim][PF6]中的平均转动时间以及在离子液体[moemim][PF6]中的转动时间Fig.5 Average rotation time of C153 in ionic liquid [bmim][PF6] and the rotation time of C153 in ionic liquid [moemim][PF6]

3.3 微粘度探针分子BPP的荧光发射行为

我们通过C153探针分子的转动动力学探测了离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的微粘度,为了更进一步确定相对于烷基链取代的离子液体,具有相似结构的醚键官能化的离子液体的微粘度变化,作为另一个实验补充,我们进行了一种微粘度探针分子BPP的荧光光谱实验.BPP(图1)是一种广泛应用于探测体系微粘度的荧光探针分子,其对于具有微不均匀性的体系的微粘度十分敏感.46–49当体系的粘度较低时,BPP探针分子中的两个芘结构单元能够较为容易地折叠在一起,形成一个分子内的二聚体激基复合物(excimer),从而在BPP荧光发射光谱中会出现一个正常规整的单体(monomer)荧光发射带,和在450–500 nm范围出现一个较宽的无定形的excimer荧光发射带.当体系中的微粘度增加,BPP分子中的芘单元会由于粘度的影响而较难接触在一起,从而形成excimer的效率降低,导致excimer荧光发射带的强度减弱.由于以上原因,利用BPP探针分子的excimer与monomer荧光发射强度的比值(IE/IM)可以表征体系的微粘度.

图6为BPP荧光探针分子在离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]中的荧光光谱,为了更好地矫正BPP探针分子在离子液体中的荧光光谱,我们扣除了纯离子液体的荧光背景.如图6中的插图所示,BPP探针分子在丁基链取代的离子液体[bmim][PF6]中的excimer荧光发射带并不明显,而在醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]中有比较微弱的excimer荧光发射.说明随着醚键官能团的引入,能够改变离子液体内部的微观结构,使得相对于烷基链取代的离子液体[bmim][PF6],BPP探针分子的两个芘单元在醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]中更容易折叠在一起,形成excimer.

图6 BPP在离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]中的稳态荧光发射光谱Fig.6 Steady-state fluorescence emission spectra for BPP in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

为了进一步表征离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]的微粘度,通过实验得到了BPP探针分子的excimer与monomer发射强度的比值(IE/IM),如图7所示.相对于烷基取代的离子液体[bmim][PF6],醚键的引入使得BPP探针分子在离子液体[moemim][PF6]中的IE/IM升高.由于BPP探针分子的IE/IM与体系的微粘度相关,其值越大表示体系的微粘度越小.可以看出,醚键官能化的离子液体[moemim][PF6]相对于烷基链取代的[bmim][PF6]的微粘度要小,这有可能是由于侧链中醚键的引入使得其与咪唑环阳离子相互作用,从而在一定程度上削弱了离子液体中阴、阳离子之间的静电作用,使得微粘度减小.相似的结果也可以从C153探针分子在这两种离子液体中的转动时间得出,如图5所示.

图7 BPP在离子液体[bmim][PF6]与离子液体[moemim][PF6]中的IE/IMFig.7 Excimer-to-monomer emission intensity ratio(IE/IM) of BPP in ionic liquids [bmim][PF6] and [moemim][PF6]

4 结 论

通过C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]与[moemim][PF6]中的转动动力学实验,探测了探针分子周围的微观环境及微粘度.同时[bmim][PF6]与[moemim][PF6]的微粘度也通过微粘度探针分子BPP的荧光光谱进行了表征.C153探针分子在离子液体[bmim][PF6]中的转动动力学衰减为双指数方式,而在离子液体[moemim][PF6]中的转动动力学更倾向于单指数衰减方式.这主要是由于离子液体[bmim][PF6]中存在由非极性丁基链相互聚集形成的松散的非极性微区和咪唑环阳离子与阴离子组成的紧密的极性微区;而醚键官能团的引入使得离子液体[moemim][PF6]侧链的极性增加,侧链与咪唑环阳离子及阴离子之间的极性差异减小,内部更趋于一种形式的微环境.同时相对于[bmim][PF6],C153探针分子在离子液体[moemim][PF6]中具有更快的转动过程,说明离子液体[moemim][PF6]比[bmim][PF6]的微粘度要小.这主要是由于醚键上的氧原子与咪唑环上的氢原子有可能形成氢键作用,从而削弱离子液体内部阴、阳离子之间的静电相互作用使得微粘度下降.通过微粘度探针分子BPP的excimer与monomer的荧光发射强度的比值(IE/IM)同样验证了离子液体[moemim][PF6]比离子液体[bmim][PF6]具有更小的微粘度.

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Spectroscopic Study of the Structural Heterogeneity and Microviscosity of [bmim][PF6] and [moemim][PF6] Ionic Liquids

LI Bo-Xuan GUO Qian-Jin*XIA An-Dong*
(Key Laboratory of Photochemistry,Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,P.R.China)

Room temperature ionic liquids(RTILs),which have several special properties such as negligible vapor pressure,high thermal and chemical stability,good molecular structure and property designability,have

a great deal of attention,and have emerged as potential environmentally benign solvents.Therefore,a deep understanding of the solvent properties of RTILs,especially the microenvironment properties,is crucial to design new RTILs and extend their applications.The structural heterogeneities and local viscosities of the microenvironments of the ionic liquid [bmim][PF6] and the ether-functionalized ionic liquid [moemim][PF6] were investigated by the rotational dynamics of coumarin 153(C153) and the excimer-to-monomer fluorescence emission intensity ratio(IE/IM) of 1,3-bis(1-pyrenyl)propane(BPP).The rotational dynamics of C153 shows thatthere are incompact and compact domains within the heterogeneous structure of [bmim][PF6],resulting in fast and slow components of C153 rotational dynamics.The rotational dynamics of C153 shows that there is mainly one type of microenvironment in [moemim][PF6].The C153 rotation time constants show that the microviscosity of [moemim][PF6] is lower than that of [bmim][PF6],and this result is confirmed by steady-state fluorescence measurement with the BPP microviscosity probe.The side chain of [moemim][PF6] is more polar and more flexible than that of [bmim][PF6],and the oxygen of the ether group could act as a hydrogen bond acceptor and interact with the cations of the ionic liquid,which possibly reduces the electrostatic attraction between the cations and anions in the ionic liquid and leads to the lower structural heterogeneity and microviscosity of [moemim][PF6].

Ionic liquid; Microviscosity; Rotational dynamics; Fluorescence spectroscopy

O643

icle]

10.3866/PKU.WHXB201506101 www.whxb.pku.edu.cn

Recieved:April 3,2015;Revised:June 8,2015;Published on Web:June 10,2015.

*Corresponding authors.GUO Qian-Jin,Email:guoqj@iccas.ac.cn.XIA An-Dong,Email:andong@iccas.ac.cn;Tel:+86-10-62562865.The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(21333012,21373232).

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