利用石墨烯胶体探针技术原位获取离子液体动力学性质和离子结构的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用石墨烯胶体探针技术原位获取离子液体动力学性质和离子结构的方法。所述方法利用具备高导电性与机械稳定性的石墨烯胶体探针，结合原子力显微镜同时通过电化学阻抗谱测试其离子迁移能力，并配合分子动力学模拟，定量分析界面阳离子侧链和咪唑环的空间取向变化。本发明专利技术具有非破坏性强、空间分辨率高、响应时间快等优点，为离子液体润滑、电化学储能、传感器界面等应用提供了新型测试方案与理论支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于离子液体界面表征，涉及一种利用石墨烯胶体探针技术原位获取离子液体动力学性质和离子结构的方法。

技术介绍

1、离子液体因其良好的热稳定性、宽电化学窗口及优异的润滑性能，被广泛应用于微纳润滑、储能器件、电催化与界面调控等前沿
研究表明，离子液体在固体表面的近界面结构显著影响其动力学行为，如离子扩散速率、摩擦响应以及电导特性，进而影响其在相关器件中的应用性能。在二维材料，尤其是石墨烯等碳基表面上，离子液体常表现出明显的结构重组行为，其离子构型可通过电场进行调控，从而引发界面润滑行为、电化学行为的“可开关”响应。因此，建立对带电石墨烯界面上ils离子结构与动力学响应之间耦合关系的精确表征方法，对于开发可调润滑系统和高性能储能器件具有重要意义。

2、目前，尽管原子力显微镜(afm)已被用于探测离子液体在固体表面上的界面表征，但传统afm探针材料与实际器件材料(如石墨烯)之间存在界面差异，难以真实模拟应用条件下的离子液体-器件材料界面。此外，现有测试手段往往无法同时获离子液体动力学性质及其排列结构，限制了对离子液体界面行为的系统认知与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.利用石墨烯胶体探针技术原位获取离子液体动力学性质和离子结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体为 [BMIM][BF4]、[EMIM][OAc]、[OMIM][Cl]、[DMIM][TFSI]、[AMIM][Cl]、 [BDMIM][BF4]或[HDMIM][Br]。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体溶液中，离子液体与溶剂的体积比为10-7:1~10-2:1，溶剂为乙醇。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体溶液的滴涂密度...

【技术特征摘要】

1.利用石墨烯胶体探针技术原位获取离子液体动力学性质和离子结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体为 [bmim][bf4]、[emim][oac]、[omim][cl]、[dmim][tfsi]、[amim][cl]、 [bdmim][bf4]或[hdmim][br]。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体溶液中，离子液体与溶剂的体积比为10-7:1~10-2:1，溶剂为乙醇。

4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体溶液的滴涂密度为0.5~5 μl/cm²。

5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，离子液体溶液的滴涂密度为1μl/cm²。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，真空干燥的温度为35℃±5℃，干燥时间为12±4小时。

7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，二氧化硅微球直径为5~15 μm，优选10 μm，石...

【专利技术属性】
技术研发人员：许蓓，刘谨碹，徐奕城，胡智翔，王梦意，乐人兮，安蓉，兰司，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：