Двойной электрический слой в сильнонеидеальной ионной жидкости [ВМ1М][PF6] тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Кисленко, Сергей Александрович
- Специальность ВАК РФ01.04.08
- Количество страниц 92
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кисленко, Сергей Александрович
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
§ 1.1 Классические теории двойного слоя.
§ 1.2 Атомистическое моделирование применительно к исследованию двойного слоя в водных растворах и расплавах солей.
§ 1.3 Моделирование неидеальной электрон-ионной плазмы.
§ 1.4 Ионные жидкости: свойства и приложения.
§ 1.5 Двойной слой в ионных жидкостях: теория и моделирование.
§ 1.6 Экспериментальные исследования двойного слоя в ионных жидкостях.
ГЛАВА II. МЕТОД МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИССЛЕДОВАНИЮ ДВОЙНОГО СЛОЯ В ИОННОЙ ЖИДКОСТИ [BMIM][PF6].
§ 2.1 Силовое поле для МД моделирования ионной жидкости [BMIM][PF6].
§ 2.2 Тестирование силового поля.
§ 2.3 Расчетные конфигурации. Алгоритмы и параметры МД моделирования.
ГЛАВА III. СТРУКТУРА ИОННОЙ ЖИДКОСТИ [BMIM][PF6] ВБЛИЗИ НЕЙТРАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТА.
§ 3.1 Поверхностная самоорганизация ионной жидкости.
§ 3.2 Ориентационная упорядоченность молекулярных ионов.
§ 3.3 Адсорбция ионов и образование двухмерных молекулярных кластеров.
§ 3.4 Влияние температуры на поверхностную структуру ионной жидкости. Взаимодействие ионов с поверхностью. Потенциал средней силы.
ГЛАВА IV. ДИНАМИКА ИОНОВ [ВМ1М]+ И [PF6]" ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТА.
§ 4.1 Локальный коэффициент диффузии. Пространственная корреляция локального коэффициента диффузии.
§ 4.2 Влияние температуры на локальный коэффициент диффузии. Характерное время нахождения ионов в поверхностных слоях.
ГЛАВА V. СТРОЕНИЕ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ В ИОННОЙ ЖИДКОСТИ [BMIM][PF6] НА ПОВЕРХНОСТИ ГРАФИТА.
§ 5.1 Влияние поверхностного заряда на распределения ионов и их ориентацию.
§ 5.2 Поведение экранирующего потенциала вблизи заряженной поверхности.
§ 5.3 Влияние температуры на емкость двойного слоя.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика плазмы», 01.04.08 шифр ВАК
Электроповерхностные явления в неводных капиллярных и дисперсных системах2004 год, доктор химических наук Жуков, Анатолий Николаевич
Фазовые равновесия и физико-химические свойства смешанных ионных систем2003 год, доктор химических наук Ткачев, Николай Константинович
Молекулярные модели электрохимических межфазных границ: Квантовая химия и компьютерный эксперимент1998 год, доктор химических наук Назмутдинов, Ренат Равильевич
Молекулярная структура и термодинамические свойства низших углеводородов, адсорбированных в порах углей1998 год, кандидат химических наук Вишняков, Алексей Михайлович
Моделирование обратных мицелл методом молекулярной динамики2006 год, кандидат химических наук Муджикова, Галина Викторовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Двойной электрический слой в сильнонеидеальной ионной жидкости [ВМ1М][PF6]»
Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию двойного электрического слоя в сильнонеидеальной ионной жидкости (ИЖ) гексафторфосфат 1-бутил-З-метилимидазолия [ВМ1М][РР6] на поверхности графита методом классической молекулярной динамики (МД).
Актуальность работы обусловлена перспективами использования ионных жидкостей в ряде прикладных задач, в основу которых положены процессы, происходящие на границе раздела фаз электрод/ионная жидкость. К ним относятся: электрохимические суперконденсаторы, топливные элементы, солнечные элементы (ячейки Гретцеля), электроосаждение металлов, гетерогенный катализ. Строение межфазной границы электрод/ионная жидкость влияет на эффективность работы перечисленных систем, что стимулирует развитие теории двойного слоя.
Без построения адекватной теории двойного слоя в ионных жидкостях невозможно описать кинетику гетерогенных процессов (в частности рекомбинацию фотоэлектронов в ячейках Гретцеля), предсказать скорость роста металлических пленок и их морфологию при электроосаждении, предложить оптимальную структуру нанопористых электродов суперконденсаторов с целью повышения их электрической емкости.
Работа также имеет фундаментальное значение для развития теории неидеальных кулоновских систем, таких как плотная ион-ионная плазма, пылевая плазма, жидкие металлы, концентрированные электролиты и расплавы солей.
Сложность построения теории двойного слоя обусловлена высокой степенью неидеальности ионных жидкостей (Г~100) и большой концентрацией зарядов (п~10~ см" ), требующей учета короткодействующего взаимодействия (конечного размера) молекулярных ионов.
Решение проблемы учета конечного размера в рамках приближения решеточного газа предложено Корнышевым [1]. Данный подход позволил получить аналитическое выражение для зависимостей дифференциальной емкости двойного слоя от потенциала и качественно предсказать их экспериментальную - форму. Однако» следующие экспериментальные явления находится в противоречии с предложенной теорией: 1) увеличение емкости двойного слоя в ИЖ с ростом температуры, показанное в работах Lockett [2] и Silva [3]; 2) немонотонное (осциллирующее) поведение экранирующего заряда вблизи заряженной поверхности, обнаруженное Mezger и соавторами
4, 5].
Еще одной особенностью ИЖ, усложняющей построение теории двойного слоя, является несимметричное строение молекулярных ионов, состоящих как их нейтральных алкильных радикалов, так и заряженных групп атомов. Необходимость учета реального строения ионов и внутримолекулярного распределения заряда показана в работах Baldeiii [611], где экспериментально обнаружена ориентационная упорядоченность молекулярных ионов вблизи поверхности, влияющая на поведение экранирующего потенциала.
Решение вышеперечисленных трудностей возможно в рамках методов атомистического моделирования, среди которых наиболее распространены классические методы Монте-Карло и молекулярной динамики (МД). Метод Монте-Карло используется для получения стационарных характеристик равновесных систем. МД моделирование обладает преимуществом, т.к. позволяет исследовать динамические процессы, в том числе в неравновесных системах. Квантовое атомистическое моделирование обладает меньшим быстродействием, и его применение для исследования систем, состоящих из нескольких тысяч атомов, на сегодняшний день является нецелесообразным.
Атомистическое моделирование широко распространено в задачах исследования неидеальной плазмы (Майоров С.А, Морозов И.В., Норман Г.Э., Валуев A.A., Филинов B.C. [12-15]).
Метод МД применительно к исследованию двойного слоя в ионных жидкостях использовался в работах Федорова и Корнышева [16, 17]. Однако авторы использовали грубое приближение сферически симметричных ионов. Более реалистичные модели ионов использовали Pinilla, Del Popolo, Lynden-Bell [18, 19]. Тем не менее, были допущены дополнительные упрощения (приближение жестких молекул, модель объединенного атома для бутильных групп, бесструктурная модельная поверхность), а акцент был смещен в сторону исследования структуры ИЖ, замкнутой в нанопоре варьируемого размера.
Необходимо упомянуть работы Ьупс1еп-Ве11 и соавторов [20-23]-по МД-моделированию структуры межфазной границы ИЖ/вакуум, в которых показано влияние типа катиона и аниона на строение ИЖ вблизи поверхности раздела.
Цель настоящей работы - полноатомное молекулярно-динамическое моделирование двойного слоя в сильнонеидеальной ионной жидкости [ВМ1М][РР6] вблизи базисной плоскости кристалла графита. Ионная жидкость [ВМ1М][РР6] была выбрана по причине её высокой электрохимической стабильности, что определяет перспективность прикладного использования, а также в силу хорошей экспериментальной и теоретической изученности, что позволяет сопоставить результаты моделирования с ранее опубликованными данными. Базисная плоскость графита имитировала поверхность активированного угля, использующегося в качестве электродов в суперконденсаторах на основе ИЖ, а также в качестве матрицы для гетерогенного катализа в ИЖ.
Для достижения поставленной цели, сформулированы следующие задачи:
1. Разработка и тестирование силового поля для МД моделирования ионной жидкости [ВШМ][РР6].
2. Исследование структуры ионной жидкости [ВМ1М][РР6] вблизи нейтральной поверхности графита:
• расчет распределения заряда, электрического потенциала и концентраций ионов вблизи поверхности;
• расчет ориентационных параметров порядка для катионов [ВМ1М]+;
• расчет двухмерных радиальных функций распределения и контурных карт поверхностной плотности для адсорбированных ионов.
3. Исследование динамики ионов в приэлектродной области. Расчет локальных коэффициентов диффузии и характерных времен нахождения ионов в поверхностных слоях.
4. Исследование структуры двойного слоя в ИЖ [ВМ1М][РРб] вблизи заряженной поверхности графита с варьируемой плотностью заряда.
5. Исследование влияния температуры на- структуру ИЖ вблизи поверхности, емкость двойного слоя и динамику ионов в приэлектродной области.
В первой главе приводится краткий обзор литературы по имеющимся теориям двойного слоя. Показываются основные проблемы, возникающие при переходе от разбавленных электролитов (идеальной плазмы) к концентрированным системам (плотной неидеальной плазме). Описываются основные свойства ионных жидкостей и их основные приложения. Рассматриваются методы атомистического моделирования применительно к исследованию двойного слоя в водных растворах электролитов и ионных жидкостях. Дается обзор экспериментальных методов исследований двойного слоя в ионных жидкостях.
Во второй главе представлены методы и подходы, применяемые в настоящей работе для изучения структуры двойного слоя в ионной жидкости [BMIM][PF6]. Предлагается модификация силового поля AMBER для МД моделирования [BMIM][PF6]. Проводится его тестирование на предмет воспроизводства экспериментальных свойств ионной жидкости. Дается описание расчетных конфигураций, использовавшихся алгоритмов и параметров расчетов.
Третья глава посвящена поверхностной самоорганизации ионной жидкости. Исследована пространственная и ориентационная упорядоченность ионов вблизи поверхности графита. Отдельно рассмотрен вопрос двухмерной упорядоченности адсорбированных ионов. Изучено взаимодействие ионов с поверхностью путем анализа потенциала средней силы.
В четвертой главе изучается влияние локальной структуры ионной жидкости вблизи поверхности на динамику ионов. Вводится понятие локального коэффициента диффузии. Рассчитываются характерные времена нахождения ионов в поверхностных слоях. Исследуется влияние температуры на динамические характеристики ионов.
В пятой главе исследуется перестройка структуры двойного слоя под действием поверхностного заряда. Рассматривается вопрос перераспределения ионов и их переориентация, поведение экранирующего заряда и потенциала вблизи поверхности графита. Анализируется влияние температуры на емкость двойного слоя.
Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными проводятся по мере изложения оригинальных глав III-V.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика плазмы», 01.04.08 шифр ВАК
Явления смачивания и адсорбции на границе раздела твердых тел с расплавленными солями1998 год, доктор химических наук Беляев, Виталий Степанович
Структура и проводимость тонких пленок жидкого диэлектрика на поверхности твердого тела1997 год, кандидат физико-математических наук Иванов, Игорь Владимирович
Термодинамические и кинетические свойства расслаивающихся систем1998 год, доктор физико-математических наук Казаков, Сергей Викторович
Молекулярно-динамическое моделирование высокотемпературного разупорядочения катионной подрешетки в нанокристаллах диоксида урана2013 год, кандидат физико-математических наук Боярченков, Антон Сергеевич
Моделирование электрокаталитических свойств дефектов в графене2023 год, кандидат наук Павлов Сергей Владимирович
Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Кисленко, Сергей Александрович
Основные результаты и выводы работы:
1. Предложена модификация силового поля AMBER для МД моделирования ионной жидкости [BMIM][PF6]; проведено тестирование. Показано, что силовое поле воспроизводит экспериментальные свойства ионной жидкости: массовую плотность, энтальпию парообразования, коэффициенты самодиффузии ионов.
2. Показано, что вблизи нейтральной поверхности графита структура ионной жидкости отличается от структуры в объеме, и представляет собой квазикристаллическую фазу протяженностью ~1.5 нм, характеризующуюся малой подвижностью ионов, их пространственной и ориентационной упорядоченностью. Наблюдаются параллельные слои повышенной плотности, состоящие из скопления электростатически связанных анионов и положительно заряженных имидазольных колец.
3. Обнаружено, что адсорбированные на поверхности ионы образуют двухмерные молекулярные кластеры. Наблюдаются два типа кластеров. В первом типе анионы самоорганизуются в виде фрагментов треугольной решетки, содержащей порядка 5-И 0 ионов, при этом подсистема катионов разупорядочена. Во втором типе кластеров присутствуют оба типа ионов, совместно образующих фрагмент гексагональной решетки.
4. Изучена динамика [BMIM]" и [PF6]+ в зависимости от температуры вбили поверхности графита путем анализа локальных коэффициентов диффузии и характерных времен нахождения ионов в поверхностных слоях. Показано, что коэффициент диффузии ионов определяется их локальной концентрацией и не- коррелирует с локальной массовой плотностью среды.
5. Исследовано влияние поверхностного заряда на распределение концентраций ионов, их ориентацию и поведение экранирующего потенциала вблизи графита. Установлено, что увеличение потенциала электрода приводит к переориентации адсорбированных катионов, при которой угол наклона плоскости имидазольного кольца к поверхности увеличивается. Показано, что экранирующий заряд и потенциал являются немонотонными функциями расстояния. Обнаружена несимметрия поведения экранирующего потенциала при равных по модулю и противоположных по знаку поверхностных плотностях заряда. Найдено, что рост температуры с 300К до 400К приводит к уменьшению скачка потенциала на границе фаз и увеличению емкости двойного слоя.
В заключении автор хотел бы выразить глубокую признательность Асиновскому Э.И., Амирову Р.Х. и Самойлову И.С. за всестороннюю помощь при организации исследований, конкретные замечания, полезные дискуссии и консультации при работе над диссертацией. Автор благодарен Деньщикову К.К., Измайловой М.Ю. и Гращенко П.В. за полезные обсуждения проблем, касающихся тематики диссертации.
Заключение.
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кисленко, Сергей Александрович, 2010 год
1. Kornyshev А.А. Double-Layer in Ionic Liquids: Paradigm Change? // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 5545-5557.
2. Lockett V., Sedev R., Ralston J. Differential Capacitance of the Electrical Double Layer in Imidazolium-Based Ionic Liquids: Influence of Potential, Cation Size, and Temperature // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 7486-7495.
3. Silva F., Gomes C., Figueiredo M. The electrical double layer at the BMIM.[PF6] ionic liquid/electrode interface Effect of temperature on the differential capacitance // J. Electroanal. Chem. 2008. V. 622. P. 153-160.
4. Mezger M., Schroder H., Reichert H. Molecular Layering of Fluorinated Ionic Liquids at a Charged Sapphire (0001) Surface // Science. 2008. V. 322. P 424428.
5. Mezger M., Schramm S., Schroder H. Layering of BMIM.+-based ionic liquids at a charged sapphire interface // J. Phys. Chem. 2009. V. 131. P. 094701-094709.
6. Rivera-Rubero S., Baldelli S. Surface Spectroscopy of Room-temperature Ionic Liquids on a Platinum Electrode: A Sum Frequency Generation Study // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 15133-15140.
7. Baldelli S. Probing Electric Fields at the Ionic Liquid-Electrode Interface Using Sum Frequency Generation Spectroscopy and Electrochemistry // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 13049-13051.
8. Romero C., Baldelli S. Sum Frequency Generation Study of the Room-Temperature Ionic Liquids/Quartz Interface // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 6213-6223.
9. Aliaga C., Baldelli S. Sum Frequency Generation Spectroscopy and Double-Layer Capacitance Studies of the l-Butyl-3-Methylimidazolium Dicyanamide-Platinum Interface // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 18481-18491.
10. Baldelli S. Surface Structure at the Ionic Liquid-Electrified Metal Interface // Acc. Chem. Res. 2008. V. 41. P. 421-431.
11. Aliaga C., Baldelli S. A. Sum Frequency Generation Study of the Room-Temperature Ionic Liquid-Titanium Dioxide Interface // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 3064-3072.
12. Зеленер Б.В., Норман Г.Э., Филинов B.C. Парные корреляционные функции в псевдопотенциальной модели неидеальной плазмы // ТВТ. 1974. Т. 12. № 2. С. 267-272.
13. Валуев А.А., Норман Г.Э., Филинов B.C. Псевдопотенциальная модель неидеальной многократно ионизованной плазмы и её исследование методом Монте-Карло // 1974. Т. 12. № 5. С. 931-838.
14. Н.Морозов И.В., Норман Г.Э. Столкновения и плазменные волны в неидеальной плазме // ЖЭТФ. 2005. Т. 127. № 2. С. 412-430.
15. Майоров С.А., Ткачев А.Н., Яковлев С.И. Метастабильная переохлажденная плазма // УФН. 1994. Т. 164. № 3. 297-307.
16. Fedorov M.V., Kornyshev A.A. Towards understanding the structure and capacitance of electrical double layer in ionic liquids // Electrochimica Acta. 2008. V. 53. P. 6835-6840.
17. Fedorov M.Y., Kornyshev A.A. Ionic Liquid Near a Charged Wall: Structure and Capacitance of Electrical Double Layer // J. Phys. Chem. B. 2008. V. 112. P. 11868-11872.
18. Pinilla C., Del Popolo M.G., Lynden-Bell R.M. Structure and Dynamics of a Confined Ionic Liquid. Topics of Relevance to Dye-Sensitized Solar Cells // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 17922-17927.
19. Pinilla C., Del Popolo M.G., Kohanoff J. Polarization Relaxation in an Ionic Liquid Confined between Electrified Walls // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 4877-4884.
20. Lynden-Bell R.M. Gas-liquid interfaces of room temperature ionic liquids // Mol. Phys. V. 101. P. 2625-2633.
21. Lynden-Bell R.M., Del Popolo M.G. Simulation of the surface structure of butylmethylimidazolium ionic liquids // Phys. Chem. Chem. Phys. 2006. V. 8. P. 949-954.
22. Sloutskin E., Lynden-Bell R. M., Balasubramanian S. The surface structure of ionic liquids: Comparing simulations with x-ray measurements // J. Chem. Phys. 2006. V. 125. P. 174715-174721.
23. Lynden-Bell R.M., Del Popolo M.G. Simulations of Ionic Liquids, Solutions, and Surfaces // Acc. Chem. Res. 2007. V. 40. P. 1138-1145.
24. Helmholtz H. Studien ilber elektrische Grenzschicht // Ann. Physik. 1879. V. 143. №7. P. 337.
25. Gouy G. Sur la constitution de la charge electrique ala surface d'un electrolyte
26. J. Phys. Radium. 1910. V. 9. P. 457.
27. Chapman D.L. A contribution to the theoiy of electrocapillarity // Phil. Mag. 1913. V. 25. P. 475.
28. Debye P., Huckel E. The theory of electrolytes. I. Lowering of freezing point and related phenomena // Physikalische Zeitschrift. 1923. V. 24. 185.
29. Grahame D.C. The electrical double layer and the theory of electrocapillarity // Chem. Rev. 1947. V. 41. P. 441-501.
30. Stern O. The theory of the electrolytic double-layer // Z. Electrochem. 1924. V. 30. P. 508.
31. Vlachyt V., Haymet A. D. J. Electrolytes in Charged Micropores // J. Am. Chem. Soc. 1989. V. 11 l.P. 477-481.
32. Jamnik B., Vlachyt V. Monte Carlo and Poisson-Boltzmann Study of Electrolyte Exclusion from Charged Cylindrical Micropores // J. Am. Chem. Soc. 1993. V. 115. P. 660-666.
33. Low temperature anomalies in the properties of the electrochemical interface // Chem. Phys. Lett. 1999. V. 308. P. 473-478.
34. Boda D., Kwong-Yu Chan, Henderson D. Monte Carlo simulation of an iondipole mixture as a model of an electrical double layer // J. Chem. Phys. 1998. V. 109. P. 7362-7371.
35. Glosli J.N., Philpott M.R. Molecular dynamics simulation of adsorption of ions from aqueous media onto charged electrodes // 1992. J. Chern. Phys. V. 96. P. 6962-6969.
36. Glosli J.N., Philpott M.R. Adsorption of hydrated halide ions on charged electrodes. Molecular dynamics simulation // // 1993. J. Chem. Phys. V. 98. P. 9995-10008.
37. Rose D.A., Benjamin I. Solvation of Na+ and CI" at the water-platinum (100) interface // 1991. J. Chem. Phys. V. 95. P. 6856-6865.
38. Rose D.A., Benjamin I. Adsorption of Na+ and CI" at the charged waterplatinum interface // 1993. J. Chem. Phys. V. 98. P. 2283-2290.
39. Spohr E. Computer simulation of the structure of the electrochemical double layer//J. Electroanal. Chem. 1998. V. 450 P. 327-334.
40. Kun-Lin Yang, Sotira Yiacoumi, Costas Tsouris Monte Carlo simulations of electrical double-layer formation in nanopores // J. Chem. Phys. C. 117. P. 8499-8507.
41. Kerisit S., Cooke D.J., Spagnoli D. Molecular dynamics simulations of the interactions between water and inorganic solids // J. Mater. Chem. 2005. V. 15. P. 1454-1462.
42. Spagnoli D., Cooke D.J., Kerisit S. Molecular dynamics simulations of the interaction between the surfaces of polar solids and aqueous solutions // J. Mater. Chem. 2006. V. 16. P. 1997-2006.
43. Boda D., Henderson D., Kwong-Yu Chan Monte Carlo study of the capacitance of the double layer in a model molten salt // J. Chem. Phys. V. 110. P. 5346-5350.
44. Booth M.J., Haymet A.D. J Molten salts near a charged surface: integral equation approximation for a model of KC1 // Mol. Phys. 2001. V. 99. P. 18171824.
45. Lamperskia S., Klos J. Grand canonical Monte Carlo investigations of electrical double layer in molten salts //J. Chem. Phys. 2008. V. 129. P. 164503-164509.
46. Price D.L., Halley J. W. Molecular dynamics, density functional theory of the metal-electrolyte interface // J. Chem. Phys. 1995. V. 102. P. 6603-6612.
47. Walbran S. , Mazzolo A., Halley J.W. Model for the electrostatic response of the copper-water interface // J. Chem. Phys. 1998. V. 109. P. 8076-8080.
48. Kovalenko A., Hirata F. Self-consistent description of a metal-water interface by the Kohn-Sham density functional theory and the three-dimensional reference interaction site model // 1999. V. 110. P. 10095-10112.
49. Kovalenko A., Hirata F. Self-consistent, Kohn-Sham DFT and three-dimensional RISM description of a metal-molecular liquid interface // J. Mol. Liquids. 2001. V. 90. P. 215-224.
50. Brush S. G., Sahlin H. L., Teller E. Monte Carlo Study of a One-Component Plasma//J. Chem. Phys. 1966. V. 45. P. 2102-2118.
51. Pollock E.L. Hansen J.P. Statistical mechanics of dense ionized matter. II. Equilibrium properties and melting transition of the crystallized one-component plasma//Phys. Rev. A. 1973. V. 8. P. V. 8. P. 3110-3122.
52. Stringfellow G.S., DeWitt H.E., Slattery W.L. Equation of state of the one-component plasma derived from precision Monte Carlo calculations // Phys. Rev. A. 1990. V. 41. P. 1105-1111.
53. Hanson J.P., McDonald I.R. Microscopic simulation of a strongly coupled hydrogen plasma // Phys. Rev. A. 1981. V. 23. P. 2041-2059.
54. Filinov A.V., Bonitz M., Ebeling W. Improved Kelbg potential for correlated Coulomb systems // J. Phys. A: Math. Gen. 2003. V. 36. P. 5957-5962.
55. Millat T., Selchow A., Wierling A. Dynamic collision frequency for a twocomponent plasma // J. Phys. A: Math. Gen. 2003. V. 36. P. 6259-6264.
56. Zwicknagel G., Pschiwul T. Dynamic response of two-component model plasmas // Contrib. Plasma Phys. 2003. V. 43. P. 393 397.
57. Валуев A.A. О колебаниях электронов в неидеальной плазме // ТВТ. 1977. Т. 15. №6. С. 1143-1147.
58. Suojiang Zhang, Ning Sun, Xuezhong He, Physical Properties of Ionic Liquids: Database and Evaluation // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V. 35. P. 14751517.
59. Lewandowski A., Galinski M. Carbon-ionic liquid double-layer capacitors // J. Phys. Chem. Sol. 2004. V. 65. P. 281-286.
60. Lewandowski A., Swiderska A. Solvent-free double-layer capacitors with polymer electrolytes based on l-ethyl-3-methylimidazolium triflate ionic liquid // Appl. Phys. A. 2006. V. 82. P. 579-584.
61. Suarez P. A. Z., Selbach V. M., Dullius J. E. L., Einloft S. Enlarged electrochemical windows in dialkyl-imidasolium cation based room-temperature air and water-stable molten salts // Electrochim. Acta. 1997. V. 42. P. 2533.
62. Makoto Ue, Akinori Murakami, Shinichiro Nakamura, Anodic Stability of Several Anions Examined by Ab Initio Molecular Orbital and Density Functional Theories // Journal of The Electrochemical Society. 2002. V. 149. P. A1572-A1577.
63. Tian Guo-cai, Zhou Xue-jiao, Li Jian, Hua Yi-xin, Quantum chemical aided molecular design of ionic liquids as green electrolytes for electrodeposition of active metals // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. 2009. V. 19. P. 1639-1644.
64. Chmiola J., Yushin G., Gogotsi Y. Anomalous Increase in Carbon Capacitance at Pore Sizes Less Than 1 Nanometer // Science. 2006. V. 313. P. 1760-1763.
65. Sommeling P.M., Späth M., Smit H.J.P., Bakker N.J., Kroon J.M. Long-term stability testing of dye-sensitized solar cells // J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2004. Vol. 164. P. 137-144.
66. Gorlov M., Kloo L. Ionic liquid electrolytes for dye-sensitized solar cells // Dalton Trans. 2008. P. 2655-2666.
67. Dong Shi, Nuttapol Pootrakulchote, Renzhi Li, New Efficiency Records for Stable Dye-Sensitized Solar Cells with Low-Volatility and Ionic Liquid Electrolytes //J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 17046-17050.
68. Kelly C.A., Farzad F., Thompson D.W. Cation-Controlled Interfacial Charge Injection in Sensitized Nanocrystalline Ti02 // Langmuir. 1999. V. 15. P. 70477054.
69. Shogo Nakade, Taisuke Kanzaki, Wataru Kubo, Role of Electrolytes on Charge Recombination in Dye-Sensitized Ti02 Solar Cell (1): The Case of Solar Cells Using the I7I3" Redox Couple // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 3480-3487.
70. Pelet S., Moser J.-E., Gratzel M. Cooperative Effect of Adsorbed Cations and Iodide on the Interception of Back Electron Transfer in the Dye Sensitization of Nanocrystalline Ti02 //J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. P. 1791-1795.
71. Ryuji Kawano, Hiroshi Matsui, Chizuru Matsuyama, High performance dye-sensitized solar cells using ionic liquids as their electrolytes // J. Photochem. Photobio. A: Chem. 2004. V. 164. P. 87-92.
72. Souza R.F., Padilha J.C., Goncalves R.S. Room temperature dialkylimidazolium ionic liquid-based fuel cells // Electrochem. Commun. 2003. V. 5. P. 728-731.
73. Rika Hagiwara, Toshiyuki Nohira, Kazuhiko Matsumoto, Fluorohydrogenate Ion ic Liquid Fuel Cell Operating WithoutHumidification // Electrochem. Solid-State Let. 2005. V. 8. P. A231-A233.
74. Hirofumi Nakamoto, Masayoshi Watanabe, Bransted acid-base ionic liquids for fuel cell electrolytes // Chem. Commun. 2007. P. 2539-2541.
75. Dupont J., Fonseca G.S., Umpierre A.P. Transition-Metal Nanoparticles in Imidazolium Ionic Liquids: Recycable Catalysts for Biphasic Hydrogenation Reactions // J. Am. Chem. Soc. 2002. V. 124. P. 4228-4229.
76. Mehnert C.P., Cook R.A., Dispenziere N.C. Biphasic hydroformylation catalysis in ionic liquid media// Polyhedron. 2004. V. 23. P. 2679-2688.
77. Consorti C.S., Aydos G.L.P., Ebeling G., Dupont J. Ionophilic Phosphines: Versatile Ligands for Ionic Liquid Biphasic Catalysis // Organic Letters. 2008. V. 10. P 237-240.
78. Parvulescu V.I., Hardacre C. Catalysis in Ionic Liquids // Chem. Rev. 2007. V. 107. P. 2615-2665.
79. Mehnert C.P. Supported Ionic Liquid Catalysis // Chem. Eur. J. 2005. V. 11. P. 50-56.
80. Islam M.M., Alam M.T., Ohsaka T. Electrical Double-Layer Structure in Ionic1.quids: A Corroboration of the Theoretical Model by Experimental Results //
81. J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 16568-16574.
82. Oldham K.B. A Gouy-Chapman-Stern model of the double layer at a (metal)/(ionic liquid) interface // J. Electroanal. Chem. 2008. V. 613 P. 131138.
83. Bhargava B. L., Balasubramanian S: Layering at an Ionic Liquid-Vapor Interface: A Molecular Dynamics Simulation Study of bmim.[PF6] // J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 10073-10078.
84. Tianying Yan, Shu Li, Wei Jiang, Structure of the Liquid-Vacuum Interface of Room-Temperature Ionic Liquids: A Molecular Dynamics Study // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 1800-1806.
85. Lynden-Bell R.M., Kohanoff J., Del Popolo M. G. Simulation of interfaces between room temperature ionic liquids and other liquids // Faraday Discuss. 2005. V. 129. P. 57-67.
86. Sieffert N., Wipff G. Solvation of Sodium Chloride in the l-Butyl-3-methyl-imidazolium Bis(trifluoromethylsulfonyl)imide Ionic Liquid: A Molecular Dynamics Study // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 7253-7266.
87. Lei Liu, Shu Li, Zhen Cao, Yuxing Peng, Well-Ordered Structure at Ionic Liquid/Rutile (110) Interface // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111. P. 1216112164.
88. Tianying Yan, Shu Wang, Yuan Zhou, Zhen Cao, Guoran Li, Adsorption of C02 on the Rutile (110) Surface in Ionic Liquid. A Molecular Dynamics Simulation // J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. P. 19389-19392.
89. Wang Shu, Cao Zhen, Li Shu, Yan TianYing, A molecular dynamics simulation of the structure of ionic liquid (BMIM+/PF6")/rutile (110) interface // Sci. China. Ser. B-Chem. 2009. V. 52. P. 1434-1437.
90. Sha Maolin, Zhang Fuchun, Wu Guozhong, Fang Haiping, Ordering layers of bmim.[PF6] ionic liquid on graphite surfaces: Molecular dynamics simulation //J. Chem. Phys. 2008. V. 128. P. 134504.
91. Shu Wang, Shu Li, Zhen Cao, Tianying Yan, Molecular Dynamic Simulations of Ionic Liquids at Graphite Surface // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 990995.
92. Sieffert N., Wipff G. Ordering of Imidazolium-Based Ionic Liquids at the a-Quartz(OOl) Surface: A Molecular Dynamics Study // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P.19590-19603.
93. Yang L., Fishbine B.H., Migliori A., Pratt L.R. Molecular Simulation of Electric Double-Layer Capacitors Based on Carbon Nanotube Forests // J. Am. Chem. Soc. 2009. V. 131. P. 12373-12376.
94. Lauw Y., Home M. D., Rodopoulos T., Leermakers F.A.M. Room-Temperature Ionic Liquids: Excluded Volume and Ion Polarizability Effects in the Electrical Double-Layer Structure and Capacitance // Phys. Rev. Let. 2009. 103. P. 117801-117804.
95. Gannon T.J., Law G., Watson P.R. First Observation of Molecular Composition and Orientation at the Surface of a Room-Temperature Ionic Liquid//Langmuir. 1999. V. 15. P. 8429-8434.
96. Law G., Watson P.R., Carmichael A.J., Seddon K.R. Molecular composition and orientation at the surface of room-temperature ionic liquids : Effect of molecular structure //Phys. Chem. Chem. Phys. 2001. V. 3. P. 2879-2885.
97. Iimori T., Iwahashi T., Ishii H., Seki K. Orientational ordering of alkyl chain at the air/liquid interface of ionic liquids studied by sum frequency vibrational spectroscopy // Chem. Phys. Let. 2004. V. 389. P. 321-326.
98. Fitchett B.D., Conboy J.C. Structure of the Room-Temperature Ionic Liquid/Si02 Interface Studied by Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 20255-20262.
99. Bowers J., Vergara-Gutierrez M.C. Surface Ordering of Amphiphilic Ionic Liquids // Langmuir. 2004. V. 20. P. 309-312.
100. Sloutskin E., Ocko B.M., Tamam L., Kuzmenko I. Surface Layering in Ionic Liquids: An X-ray Reflectivity Study // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 7796-7804.
101. Carmichael A.J., Hardacre C., Holbrey J.D. Molecular layering and local order in thin films of l-alkyl-3-methylimidazolium ionic liquids using X-ray reflectivity //Mol. Phys. 2001. V. 99. P. 795-800.
102. Yaodong Liu, Yi Zhang, Guozhong Wu, Jun Hu, Coexistence of Liquid and Solid Phases of Bmim-PF6 Ionic Liquid on Mica Surfaces at Room Temperature // J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 7456-7457.
103. Wakeham D., Hayes R., Warr G.G., Atkin R. Influence of Temperature and Molecular Structure on Ionic Liquid Solvation Layers // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. P. 5961-5966.
104. Pan G.B., Freyland W. 2D phase transition of PF6 adlayers at the electrified ionic liquid/Au(l 11) interface // Phys. Let. 2006. V. 427 P. 96-100.
105. Yu-Zhuan Su, Yong-Chun Fu, Jia-Wei Yan, Double Layer of Au(100)/Ionic Liquid Interface and- Its Stability in Imidazolium-Based Ionic Liquids // Angew. Chem. 2009. V. 121. P. 5250-5253.
106. Alam M.T., Islam M.M., Okajima T. Capacitance Measurements in a Series of Room-Temperature Ionic Liquids at Glassy Carbon and Gold Electrode Interfaces // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 16600-16608.
107. Druschler M., Huber В., Passerini S., Roling B. Hysteresis Effects in the Potential-Dependent Double Layer Capacitance of Room Temperature Ionic Liquids at a Poly crystal line Platinum Interface // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 3614-3617.
108. Alam M.T., Islam M.M., Okajima T. Ionic Liquid Structure Dependent Electrical Double Layer at the Mercury Interface // J. Phys. Chem. C. 2008. V. 112. P. 2601-2606.
109. Kislenko S.A., Samoylov I.S., Amirov R.H. Molecular dynamics simulation of the electrochemical interface between a graphite surface and the ionic liquid BMIM.[PF6] // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. P. 5584-5590.
110. Cornell W.D., Cieplak P., Bayly C.I. A Second Generation Force Field for the Simulation of Proteins, Nucleic Acids, and Organic Molecules // J. Am. Chem. Soc. 1995. V. 117. P. 5179-5197.
111. Hanke C.G., Price S.L., Lynden-Bell R.M. Intermolecular potentials for simulations of liquid imidazolium salts //Mol. Phys. 2001. V. 99. P. 801-809.
112. Singh U.C., Kollman P.A. An Approach to Computing Electrostatic Charges for Molecules//J. Comput. Chem. 1984V. 5. P. 129-145.
113. Besler B.H., Merz K.M., Kollman P.A. Atomic Charges Derived from Semiempirical Methods // J. Comput. Chem. 1990. V. 11. P. 431-439.
114. Connolly M.L. Analytical Molecular Surface Calculation // J. Appl. Cryst. 1983. V. 16. P. 548-558.
115. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев P.M. Теория строения молекул. — Ростов на Дону: Феникс, 1997. 560 с.
116. Francl M.M., Pietro W.J., Hehre W.J. Self-consistent molecular orbital methods. XXIII. A polarization-type basis set for second-row elements // J. Chem: Phys. 1982. V. 77. P. 3654-3665.
117. Rassolov V.A., Pople J.A., Ratner M.A. 6-31G* basis set for atoms K through Zn // J. Chem. Phys. 1998. V. 109. P. 1223-1229.
118. Jorgensen W.L. Maxwell D.S., Tirado-Rives J. Development and Testing of the OPLS All-Atom Force Field on Conformational Energetics and Properties of Organic Liquids // J. Am. Chem. Soc. 1996. V. 118. P. 11225-11236.
119. Carda-Broch S., Berthod A., Armstrong D.W. Solvent properties of the 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ionic liquid // Anal. Bioanal. Chem. 2003. V. 375. P. 191-199.
120. Swiderski K., McLean A., Gordon C.M. Estimates of internal energies of vaporisation of some room temperature ionic liquids // Chem. Commun. 2004. P. 2178-2179.
121. Margulis C.J., Stern H.A., Berne B.J. Computer Simulation of a "Green Chemistry" Room-Temperature Ionic Solvent // J. Phys. Chem. B. 2002. V. 106. P. 12017-12021.
122. Kowsari M.H., Alavi S., Ashrafizaadeh M. Molecular dynamics simulation of imidazolium-based ionic liquids. I. Dynamics and diffusion coefficient // J. Chem. Phys. 2008. V. 129. P. 224508-224520.
123. Seiji Tsuzuki, Wataru Shinoda, Hiroaki Saito, Molecular Dynamics Simulations of Ionic Liquids: Cation and Anion Dependence of Self-Diffusion Coefficients of Ions // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. P. 10641-10649.
124. Hiroyuki Tokuda, Kikuko Hayamizu, Kunikazu Ishii, Physicochemical Properties and Structures of Room Temperature Ionic Liquids. 1. Variation of Anionic Species // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 16593-16600.
125. J. Hautman, Klein M.L. An Ewald summation method for planar surfaces and interfaces // Mol. Phys. 1992. V. 75. P. 379-395.
126. Frenkel D., Smit B. Understanding Molecular Simulation. From Algorithms to Applications. Academic Press, 2002, 638 p.
127. Aslanov L.A., Valetskii P.M., Zakharov V.N. Heterogeneous Catalysis in Ionic Liquids: The Heck Reaction of Bromobenzene with Styrene over Palladium Supported on Mesoporous Carbon // Petroleum Chemistry. 2008. V. 48. P. 360-365.
128. Rodriguez-Perez L., Teuma E., Falqui A. Supported ionic liquid phase catalysis on functionalized carbon nanotubes // Chem. Commun. 2008. P. 4201-4203.
129. Kislenko S.A., Afnirov R.H., Samoylov I.S. Influence of temperature on the structure and dynamics of the BMIM.[PF6] ionic liquid/graphite interface // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 11245-11250.
130. In-Chul Yeh, Berkowitz M.L. Ewald summation for systems with slab geometry//J. Chem. Phys. 1999. V. 11. P. 3155-3162.
131. Lopes J.N.C., Deschamps J., Padua A.A.H. Modeling Ionic Liquids Using a Systematic All-Atom Force Field // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 20382047.
132. McDonald N.A., Jorgensen W.L. Development of an All-Atom Force Field for Heterocycles. Properties of Liquid Pyrrole, Furan, Diazoles, and Oxazoles // J. Phys. Chem. B. 1998. V. 102. P. 8049-8059.
133. Brenneman С. M., Wiberg J.J. Atomic charges derived from electrostatic potentials: A detailed study // Comput. Chem. 1987. V. 8. P. 894-905.
134. Jian Jin, Wensheng Yang, Yingshun Li, Linsong Li, cis-trans Driven organized reorientation of an azobenzene derivative monolayer at the liquid/graphite interface // New J. Chem. 2003. V. 27. P. 1463-1465.
135. Martin D.S. The adsorption of aromatic acids onto the graphite basal surface // Surf. Sci. 2003. V. 536. P. 15-23.
136. Ortmann F., Schmidt W.G., Bechstedt F. Attracted by Long-Range Electron Correlation: Adenine on Graphite // Phys. Rev. Let. 2005. V. 95. P. 186101186104.
137. Berginc M., Krasovec U., Jankovec M., Topic M. The effect of temperature on the performance of dye-sensitized solar cells based on a propyl-methyl-imidazolium iodide electrolyte // Sol. En. Mat. Sol. Cells. 2007. V. 91. P. 821828.
138. Riisager A., Jorgensen В., Wasserscheid P., Fehrmann R. First application of supported ionic liquid phase (SILP) catalysis for continuous methanolcarbonylation // Chem. Commun. 2006. P. 994-996.
139. Wang Y., Voth G.A. Unique Spatial Heterogeneity in Ionic Liquids // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 12192-12193.
140. Canongia Lopes J.N.A., Padua A.A.H. Nanostructural Organization in Ionic Liquids // L Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 3330-3335.
141. Wang Y., Voth G.A. Tail Aggregation and Domain Diffusion in Ionic Liquids // J. Phys. Chem. B. 2006. V. 110. P. 18601-18608.
142. Triolo A., Russina O., Bleif H. Nanoscale Segregation in Room Temperature Ionic Liquids // J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111. P. 4641-4644.
143. Кисленко С.А., Амиров P.X., Самойлов И.С. Кулоновское экранирование в сильнонеидеальной ионной жидкости BMIM.[PF6] // ТВТ. 2011. Т. 49. № 1.
144. Maolin Sha, Guozhong Wu, Qiang Dou, Double-Layer Formation of Bmim.[PF6] Ionic Liquid Triggered by Surface Negative Charge // Langmuir. 2010. V.26. P 12667-12672.
145. Holovko M., Koapko V., Henderson D., Boda D. On the influence of ionic association on the capacitance of an electrical double layer. // Chem. Phys. Let. 2001. V. 341. P. 363-368.
146. Lockett V., Home M., Sedev R., Rodopoulos Т., Ralston J. Differential capacitance of the double layer at the electrode/ionic liquids interface // Phys. Chem. Chem. Phys. 2010. V. 12. P. 12499-12512.
147. Tumanova N. K., Delimarski Y. K. Adsorption of organic substances and double-layer structure at the solid electrode-molten salt interface // Electrochim. Acta. V. 26. P. 1737-1741.
148. Painter K.R., Ballove P., Tosi M.P. Capacitance of metal-molten-salt interfaces // Surf. Sci. 1983. V. 133. P. 89-100.
149. Weingartner H., Knocks A. Dielectric Spectroscopy of the Room Temperature Molten Salt Ethylammonium Nitrate // J. Phys. Chem. A. 2001. V. 105. P. 8646-8650.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.