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类离子液体是近年发展起来的一类具有优良溶解性能、环境友好的新型绿色溶剂,具有实用、无毒、生物可降解以及低成本等特点。类离子液体在许多领域中有着良好的应用前景,如电化学、有机合成、溶解、萃取、分离过程、催化以及材料化学等方面。我国盐湖镁资源丰富,对其开发和综合利用的基础研究尚显不足,利用水氯镁石合成含镁类离子液体,测定含镁类离子液体的基础物理化学数据,解析含镁类离子液体的结构,研究含镁类离子液体的电化学行为,可为高值化利用盐湖镁资源提供理论依据。本文以MgCl2·6H2O为镁源,合成了一系列含镁类离子液体,测定了其物理化学性质,采用傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)并结合密度泛函理论(DFT)解析了类离子液体的结构,探讨了含镁类离子液体中的电化学行为。主要研究工作包括以下几个方面:(1)MgCl2·6H2O-ChCl类离子液体体系以MgCl2 6H2O为原料,无需脱水一步法合成了MgCl2 6H2O-ChCl类离子液体。采用低温示差扫描量热法测量了此类离子液体的熔点,并对其黏度、电导率和密度随温度和组成的变化关系进行了探讨;同时采用FTIR、Raman对类离子液体的结构进行了表征,将其与DFT结合,解析了MgCl2 6H2O-ChCl类离子液体体系的结构,获得了体系中主要存在的物种。(2)MgCl2-EG-ChCl类离子液体体系采用恒温溶解法测定了ChCl在乙二醇(EG)、MgCl2在EG-ChCl类离子液体中的溶解度。以此为依据,首先合成了EG-ChCl类离子液体,再按照一定的比例加入MgCl2合成了MgCl2-EG-ChCl类离子液体。测定了MgCl2-EG-ChCl类离子液体的物理化学性质:电导率、黏度、密度、pH值等,考察了物理化学性质随温度和组成的变化规律;采用FTIR和Raman分析了类离子液体的结构,得到了类离子液体中可能存在的离子种类;同时还研究了该类类离子液体的热稳定性。(3)MgCl2-Urea-ChCl类离子液体体系首先合成摩尔比为2:1的尿素-氯化胆碱(Urea-ChCl)类离子液体,之后在此类离子液体中加入氯化镁合成了不同比例的均一、透明的MgCl2-Urea-ChCl类离子液体。测定了MgCl2-Urea-ChCl类离子液体的物理化学性质如电导率、黏度、密度等基本物理化学性质数据,根据物理化学性质数据计算了此类离子液体的ΔH*,ΔS*,ΔG*等热力学函数;通过FTIR和Raman分析了此类离子液体的结构。(4)类离子液体的电化学行为研究采用循环伏安曲线和电化学阻抗谱等方法研究了MgCl2·6H2O-ChCl、MgCl2 6H2O-DMF、MgCl2-EG-ChCl、MgCl2-Urea-ChCl和[BMP][Tf2N]-EtMgBr类离子液体体系的电化学行为,探索了镁电沉积的可能性。其中在[BMP][Tf2N]-EtMgBr类离子液体中我们成功获得了镁的电沉积,并采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对电沉积产物进行了表征。