Molecular Dynamics Simulations of Ionic Liquids: Cation and Anion Dependence of Self-Diffusion Coefficients of Ions

离子 扩散 离子液体 分子动力学 离子键合 化学物理 自扩散 动力学(音乐) 化学 材料科学 计算化学 热力学 物理 有机化学 计算机科学 催化作用 自助服务 计算机安全 声学
作者
Seiji Tsuzuki,Wataru Shinoda,Hiroaki Saito,Masuhiro Mikami,Hiroyuki Tokuda,Masayoshi Watanabe
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:113 (31): 10641-10649 被引量:253
标识
DOI:10.1021/jp811128b
摘要

Molecular dynamics simulations of a series of ionic liquids [1-alkyl-3-methylimidazolium (alkyl = methyl, ethyl, butyl, hexyl, and octyl), 1-butylpyridinium, N-butyl-N,N,N-trimethylammonium and N-butyl-N-methylpyrrolidinium cations combined with a (CF(3)SO(2))(2)N(-) anion ([mmim][TFSA], [emim][TFSA], [bmim][TFSA], [C(6)mim][TFSA], [C(8)mim][TFSA], [bpy][TFSA], [(n-C(4)H(9))(CH(3))(3)N][TFSA], and [bmpro][TFSA]) and a 1-butyl-3-methylimidazolium combined with BF(4)(-), PF(6)(-), CF(3)CO(2)(-), CF(3)SO(3)(-), and (C(2)F(5)SO(2))(2)N(-) anions ([bmim][BF(4)], [bmim][PF(6)], [bmim][CF(3)CO(2)], [bmim][CF(3)SO(3)], and [bmim][BETA])] were carried out using the OPLS force field for ionic liquids. The force field was refined on the basis of ab initio molecular orbital calculations of isolated ions and experimental densities for four ionic liquids. The densities calculated for the 13 ionic liquids agreed with the experimental values within a 2% error. The self-diffusion coefficients calculated for the ions in the 13 ionic liquids were compared with the experimental values obtained by the NMR measurements. Although the calculated self-diffusion coefficients were about 1 order smaller than the experimental ones, the cation and anion dependence (the effects of alkyl chain length in imidazolium, cation structures, and anion species) of the experimental self-diffusion coefficients was reproduced by the simulations quite well in most cases. The translational motion of the terminal carbon atoms in the alkyl chains of the imidazolium cations on the time scale of a few nanoseconds is significantly faster than that of the atoms in the imidazolium rings and anions, which suggests that the dynamics of atoms in the polar domains of the ionic liquids is significantly different from that in the nonpolar domains. The factors determining the self-diffusion coefficients of the ions are also discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lyoer完成签到 ,获得积分20
刚刚
1秒前
完全懵逼发布了新的文献求助10
1秒前
慕青应助独特的立果采纳,获得10
1秒前
沉淀发布了新的文献求助10
2秒前
GGGirafe完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
拼搏向上完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
gengsumin完成签到,获得积分10
4秒前
盼夏完成签到,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助hyshen采纳,获得10
5秒前
5秒前
朴实冬卉完成签到 ,获得积分10
6秒前
asdfgh完成签到,获得积分10
7秒前
He_Cuicui发布了新的文献求助10
8秒前
fanFu发布了新的文献求助10
8秒前
lyoer发布了新的文献求助10
8秒前
逯金戎发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
汤圆完成签到,获得积分20
10秒前
所所应助www采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
Avra发布了新的文献求助30
13秒前
freedom313514发布了新的文献求助10
14秒前
Owen应助蒋丞采纳,获得10
14秒前
15秒前
星星完成签到 ,获得积分10
15秒前
NEFELIBO发布了新的文献求助30
16秒前
Owen应助美满嘉熙采纳,获得10
17秒前
饱满的冰旋完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
江南发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
李海平完成签到 ,获得积分10
19秒前
Ava应助等待又菱采纳,获得10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6131254
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7958795
关于积分的说明 16514854
捐赠科研通 5248568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2802919
邀请新用户注册赠送积分活动 1784006
关于科研通互助平台的介绍 1655086