类离子液体的红外光谱 : 结构特征与动力学行为

《类离子液体的红外光谱：结构特征与动力学行为》系统阐述了类离子液体的结构特征与动力学行为研究，聚焦红外光谱技术的理论基础、实验方法及前沿应用。全书共八章，内容涵盖类离子液体的发展历程及应用、傅里叶变换红外光谱、二维红外光谱、氯化胆碱基类离子液体的溶剂结构和动力学、酰胺基类离子液体的溶剂结构和动力学、非离子型类离子液体的溶剂结构和动力学、非离子型类离子液体的非均一性结构及其应用、展望。
本书可供绿色溶剂相关科研人员参考，也可供高等学校分析技术、化学与应化等专业研究生学习。

崔耀文，毕业于美国路易斯安那州立大学，师从二维红外光谱研究专家Daniel Kuroda教授。在博士期间参与了从二维红外光路搭建到控制程序、数据处理程序的编写的整个流程，具有相当的理论和实验经验基础。现任哈尔滨工业大学机电工程学院助理研究员，从事类离子液体电化学理论及应用研究。

第1章类离子液体的发展历程及应用1
1.1绿色化学与溶剂革命的必然性1
1.1.1环境与能源危机1
1.1.2替代溶剂的兴起5
1.2类离子液体的发展历程8
1.3类离子液体的类型9
1.4类离子液体的应用领域10
1.5溶剂结构与动力学研究11
1.5.1溶剂结构与组分间相互作用11
1.5.2类离子液体的溶剂化结构与动力学12
1.5.3非离子型类离子液体的溶剂结构12
参考文献13

第2章傅里叶变换红外光谱19
2.1数据采集和傅里叶变换19
2.1.1原始数据采集19
2.1.2FT-IR 的核心优势21
2.1.3傅里叶变换21
2.1.4最终透射光谱的生成23
2.1.5FT-IR 光谱分辨率24
2.1.6零填充25
2.2光谱计算26
2.2.1混叠26
2.2.2有限记录长度的效应——频谱泄漏30
2.2.3相位校正34
2.2.4非零相位的成因35
2.2.5全数据相位校正的步骤36
2.2.6平滑与切趾法的相互关系38
2.3红外探针43
参考文献44

第3章二维红外光谱45
3.1理论分子响应46
3.1.1线性响应48
3.1.2三阶响应49
3.1.3相位匹配50
3.1.4图解微扰理论：费曼图方法51
3.2振动谱线53
3.3二维红外光谱中的动力学：光谱扩散55
3.3.1长相关时间56
3.3.2短相关时间56
3.3.3外差检测57
3.4实验装置57
3.4.1飞秒红外脉冲生成57
3.4.2二维红外实验装置59
3.4.3获取频域二维红外数据60
3.5数据处理61
3.5.1光谱扩散61
3.5.2化学交换过程63
参考文献64

第4章氯化胆碱基类离子液体的溶剂结构和动力学66
4.1背景介绍66
4.2实验方法67
4.2.1样品制备67
4.2.2线性红外光谱67
4.2.3二维红外光谱68
4.2.4核磁共振68
4.3理论方法69
4.3.1分子动力学模拟69
4.3.2从头计算69
4.4实验结果69
4.4.1线性红外光谱分析69
4.4.2二维红外光谱分析70
4.5分析讨论71
4.5.1类离子液体结构特性76
4.5.2动力学-黏度关联机制77
4.5.3分子动力学模拟验证与理论拓展79
4.5.4红外光谱线宽机制解析79
4.5.5孔洞理论与结构有序性的关联80
4.6总结80
参考文献80

第5章酰胺基类离子液体的溶剂结构和动力学84
5.1背景介绍84
5.2实验与理论方法85
5.2.1实验方法85
5.2.2分子动力学模拟86
5.3实验结果87
5.3.1线性红外光谱87
5.3.2非线性红外光谱88
5.4分析讨论91
5.5总结96
参考文献97

第6章非离子型类离子液体的溶剂结构和动力学101
6.1背景介绍101
6.2实验方法102
6.2.1样品制备102
6.2.2线性红外光谱103
6.2.3二维红外光谱103
6.3实验结果104
6.3.1线性红外光谱104
6.3.2二维红外光谱105
6.4分析讨论107
6.4.1羧酸探针108
6.4.2氰基分子探针113
6.4.3X射线散射检测116
6.5总结117
参考文献117

第7章非离子型类离子液体的非均一性结构及其应用121
7.1背景介绍121
7.2实验方法122
7.3实验结果与讨论123
7.4总结130
参考文献130

第8章展望133
8.1当前研究的挑战与未解问题133
8.1.1实验与理论间的鸿沟：微观结构与宏观性质关联的定量化难题133
8.1.2复杂体系中多尺度动力学的耦合机制135
8.1.3功能化设计中的“构效关系”缺乏普适性规律136
8.2新兴研究方向与技术突破137
8.2.1先进表征技术的革新137
8.2.2设计策略的突破139
8.3从实验室到工业化：机遇与障碍140
8.4结语141
参考文献142