1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐的制备方法与应用

1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐是一种常见的离子液体，常温常压下为无色至黄色透明液体，具有离子型化合物的化学稳定性，该物质的黏度低、电导率高，并且容易合成，在高性能电容器的电解液制备，钙钛矿太阳能电池的开发领域中有较好的应用。

制备方法

图1 1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐的制备方法

在一个干燥的反应烧瓶中将丁基咪唑（1.03当量）溶于蒸馏苯（1m）中，然后在氩气环境下冷却至0°C。将三氟化甲酯（1当量）溶于苯（2.0 M）中，将所得溶液通过加成漏斗加入丁基咪唑搅拌溶液中，使加成后的苯下方出现一层新的离子液体。搅拌一小时后，用苯洗涤离子液体以除去未反应的丁基咪唑，浓缩离子液体并将离子液体在120°C的真空烤箱中干燥一夜即可得到目标产物分子1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐。[1]

制备钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池（PSC）的高光电转换效率和低成本进一步激发了人们推动这项技术走向产业化的决心。高质量的钙钛矿薄膜和高效稳定的PSCs是关键因素。离子液体已被证明是调控高质量钙钛矿薄膜和高性能PSC的有效策略，然而，离子液体与钙钛矿之间的调控机制仍需进一步阐明。在这项研究中，一种新型磺酸功能化离子液体——1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐被用作调节高质量钙钛矿薄膜和高性能器件的有效添加剂。微观机制研究揭示了 1-正丁基-3-甲基咪唑三氟甲烷磺酸盐与Pb2+离子以及钙钛矿中的卤素之间的强烈相互作用。钙钛矿薄膜经过有效钝化，晶体生长受控，离子迁移受到抑制，有利于光伏性能大幅提升，并具有优异的长期稳定性。[2]

参考文献

[1] Reynolds, John L.; et al, Organic Letters (2002), 4(6), 917-919

[2] Junhui Fang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2024, 16, 18, 23443–23451.