离子液体通常由一个大的有机阳离子和一个小的无机多原子阴离子组成,由于其独特的热物理性质,近年来备受关注。这些熔盐的低蒸气压和高导电性,加上高度可调特性,在化学、材料科学(电池电解液)、化学工程(气体吸附和净化)等许多不同领域产生了高度不同的应用。
用COSMO-RS计算离子液体的热力学性质时,离子液体可以描述为单个离子对,也可以描述为离散的阳离子和阴离子,两种方法在本文都使用到了。数据库ADFCRS-2018包含80个阳离子和56个阴离子,以及大量普通化合物分子。用户可以下载该数据库,解压后将ADFCRS-2018文件夹放置于AMS2020.101\atomicdata\,这样每次打开COSMO-RS就不会再体系下载该数据库了。该文件夹内包含大量*.coskf文件,以及几个compoundlist文件,后者相当于索引,COSMO-RS - Compounds - Add Compounds如果添加这些compoundlist,则相当于添加了该list包含的所有离子、分子的coskf文件。
用户可以使用相同的方法创建新的阴离子和阳离子、普通分子等,参考:如何准备*.coskf文件、生成表面电荷分布图,当然放置位置,用户可以自己决定(路径中不要含中文、空格)。
感谢北京化工大学化学资源工程国家重点实验室雷志刚教授的研究小组提供的离子液体数据库、以及离子液体COSMO-RS的新参数(ADF Lei 2018):
在文献J. Han, C. Dai, G. Yu, Z. Lei, Parameterization of COSMO-RS model for ionic liquids, Green Energy & Environment 3, 247 (2018)中,雷志刚教授等,在ADF框架内对离子液体的COSMO-RS参数进行了重新参数化,利用了包括从文献中收集的2283个无限稀释活度系数数据点和1433个二氧化碳溶解度实验数据点作为训练集。利用修正后的参数预测了CO2在低温(<273.2k)下在纯离子液体中的溶解度,以及在较宽的温度和压力范围内CO2在混合离子液体中的溶解度。
“ADF Lei 2018”参数对于失配能量常数a'、氢键系数c_hb和段a_eff的有效接触表面积,进行了修正:
不过本文中,仍然使用默认的ADF Combi2005参数,得到了可以与实验相比较的结果,用户可以自行尝试这两种参数。