Dielectric relaxation and solvation dynamics in a room-temperature ionic liquid: Temperature dependence

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 117, Issue 39, 2013, Pages 11743-11752

  Shim, Youngseon ^a   Kim, Hyung J ^b,c  

^a Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT)   (South Korea)

^b CARNEGIE MELLON UNIVERSITY   (United States)

^c Korea Institute for Advanced Study   (South Korea)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

1-BUTYL-3-METHYL-IMIDAZOLIUM HEXAFLUOROPHOSPHATE; DIELECTRIC LOSS SPECTRA; HIGHER FREQUENCIES; MOLECULAR DYNAMICS COMPUTER SIMULATIONS; ROOM TEMPERATURE IONIC LIQUIDS; STATIC DIELECTRIC CONSTANTS; TEMPERATURE BEHAVIOR; TEMPERATURE DEPENDENCE;

COMPUTER SIMULATION; DIELECTRIC LOSSES; DIELECTRIC RELAXATION; IONIC LIQUIDS; MOLECULAR DYNAMICS;

SOLVATION;

EID: 84885099772     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp406353j     Document Type: Article

References (116)

1. Weingärtner, H.; Knocks, A.; Schrader, W.; Kaatze, U. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8646
2. Wakai, C.; Oleinikova, A.; Ott, M.; Weingärtner, H. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17028
3. Daguenet, C.; Dyson, P. J.; Krossing, I.; Oleinikova, A.; Slattery, J.; Wakai, C.; Weingärtner, H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12682
4. Schrödle, S.; Annat, G.; MacFarlane, D. R.; Forsyth, M.; Buchner, R.; Hefter, G. Chem. Commun. 2006, 1748
5. Stoppa, A.; Hunger, J.; Buchner, R.; Hefter, G.; Thoman, A.; Helm, H. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 4854
6. Hunger, J.; Stoppa, A.; Schrödle, S.; Hefter, G.; Buchner, R. ChemPhysChem 2009, 10, 723
7. Mizoshiri, A.; Nagao, T.; Mizoguchi, Y.; Yao, M. J. Chem. Phys. 2010, 132, 164510
8. Huang, M.; Jiang, Y.; Sasisanker, P.; Driver, G. W.; Weingartner, H. J. Chem. Eng. Data 2011, 56, 1494
9. Hunger, J.; Stoppa, A.; Buchner, R. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 9527
10. Yamamoto, K.; Tani, M.; Hangyo, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4854
11. Chakraborty, A.; Inagaki, T.; Banno, M.; Mochida, T.; Tominaga, K. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 1313
12. Krüger, M.; Bründermann, E.; Funkner, S.; Weingärtner, H.; Martina Havenith, H. J. Chem. Phys. 2010, 132, 101101
13. Turton, D. A.; Hunger, J.; Stoppa, A.; Hefter, G.; Thoman, A.; Walther, M.; Buchner, R.; Wynne, K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11140
14. Schröder, C.; Rudas, T.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2006, 125, 244506
15. Schröder, C.; Wakai, C.; Weingärtner, H.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2007, 126, 084511
16. Schröder, C.; Rudas, T.; Neumayr, G.; Gansterer, W.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2007, 127, 044505
17. Schröder, C.; Haberler, M.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2008, 128, 134501
18. Shim, Y.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 11028
19. Schröder, C.; Hunger, A.; Stoppa, R.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2008, 129, 184501
20. Schröder, C.; Steinhauser, O. J. Chem. Phys. 2009, 131, 114504
21. Schröder, C. J. Chem. Phys. 2011, 135, 024502
22. Yamaguchi, T.; Koda, S. J. Mol. Liq. 2011, 164, 49
23. Halder, M.; Headley, L. S.; Mukherjee, P.; Song, X.; Petrich, J. W. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 8623
24. Arzhantsev, S.; Jin, H.; Baker, G. A.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4978
25. Jin, H.; Baker, G. A.; Arzhantsev, S. J.; Dong, S.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7291
26. Kashyap, H. K.; Biswas, R. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 12431
27. Song, X. J. Chem. Phys. 2009, 131, 044503
28. Xiao, T.; Song, X. J. Chem. Phys. 2011, 135, 104104
29. Maroncelli, M.; Zhang, X.-X.; Liang, M.; Roy, D.; Ernsting, N. P. Faraday Discuss. 2012, 154, 409
30. Zhang, X.-X.; Liang, M.; Ernsting, N. P.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2013, 117, 4291
31. Zhang, X.-X.; Schröder, C.; Ernsting, N. P. J. Chem. Phys. 2013, 138, 111102
32. Zhang, X.-X.; Liang, M.; Ernsting, N. P.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 1205
33. Kosower, E. M. An Introduction to Physical Organic Chemistry; Wiley: New York, 1968.
34. Reichardt, C. Solvents and Solvent Effects in Organic Chemistry, 2 nd ed.; VCH: Weinheim, Germany, 1988.
35. Reichardt, C. Chem. Rev. 1994, 94, 2319
36. Carmichael, A. J.; Seddon, K. R. J. Phys. Org. Chem. 2000, 13, 591
37. Aki, S. N. V. K.; Brennecke, J. F.; Samanta, A. Chem. Commun. 2001, 413
38. Muldoon, M. J.; Gordon, C. M.; Dunkin, I. R. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 2001, 433
39. Baker, S. N.; Baker, G. A.; Bright, F. V. Green Chem. 2002, 4, 165
40. Fletcher, K. A.; Storey, I. K.; Hendricks, A. E.; Pandey, S.; Pandey, S. Green Chem. 2002, 3, 210
41. Karmakar, R.; Samanta, A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 4447
42. Ingram, J. A.; Moog, R. S.; Ito, N.; Biswas, R.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5926
43. Karmakar, R.; Samanta, A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 7340
44. Lu, J.; Liott, C. L.; Eckert, C. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3995
45. Reichardt, C. Green Chem. 2005, 7, 339
46. Shim, Y.; Duan, J.; Choi, M. Y.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 6411
47. Shim, Y.; Choi, M. Y.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 044510
48. Shim, Y.; Jeong, D.; Manjari, S. R.; Choi, M. Y.; Kim, H. J. Acc. Chem. Res. 2007, 40, 1130
49. Krossing, I.; Slattery, J. M.; Daguenet, C.; Dyson, P. J.; Oleinikova, A.; Weingärtner, H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 13427
50. Shim, Y.; Choi, M. Y.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2005, 122, 044511
51. Kobrak, M. N. J. Chem. Phys. 2006, 125, 064502
52. Kobrak, M. N. J. Chem. Phys. 2007, 127, 184507
53. Tokuda, H.; Hayamizu, K.; Ishii, K.; Susan, M. A. B. H.; Watanabe, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16593
54. Widegren, J. A.; Saurer, E. M.; Marsh, K. n.; Magee, J. W. J. Chem. Thermodyn. 2005, 37, 569
55. Kanakubo, M.; Harris, K. R.; Tsuchihashi, N.; Ibuki, K.; Ueno, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2062
56. Stoppa, A.; Hunger, J.; Buchner, R. J. Chem. Eng. Data 2009, 54, 472
57. Hubbard, J. B.; Colonomos, P.; Wolynes, P. G. J. Chem. Phys. 1979, 71, 2652
58. Caillol, J. M.; Levesque, D.; Weis, J. J. J. Chem. Phys. 1986, 86, 6645
59. See, e.g.: Friedman, H. L. A Course in Statistical Mechanics; Prentice-Hall: Englewood Cliffs, NJ, 1985.
60. Lopes, J. N. C.; Deschamps, J.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2038
61. Lopes, J. N. C.; Deschamps, J.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11250
62. Jorgensen, W. L.; Maxwell, D. S.; Tirado-Rives, J. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 11225
63. Jorgensen, W. L.; McDonald, N. A. THEOCHEM 1998, 424, 145
64. Kaminski, G.; Jorgensen, W. L. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 1999, 23, 65
65. Cheatham, T. E., III; Young, M. A. Biopolymers 2001, 56, 232
66. Ponder, J. W.; Case, D. A. Adv. Protein Chem. 2003, 66, 27
67. Case, D. A.; Cheatham, T. E., III; Darden, T.; Gohlke, H.; Luo, R.; Merz, K. M., Jr.; Onufriev, A.; Simmerling, C.; Wang, B.; Woods, R. J. Comput. Chem. 2005, 26, 1668
68. Liu, Z. P.; Huang, S. P.; Wang, W. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12978
69. Shim, Y.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 10160
70. Jeong, D.; Shim, Y.; Choi, M. Y.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4920
71. Forster, T. R.; Smith, W. The DL-POLY-2.13 Reference Manual; CCLRC, Daresbury Laboratory: Warrington, U.K., 2001.
72. Heyes, D. M. J. Chem. Phys. 1982, 74, 1924
73. Pereiro, A. B.; Legido, J. L.; Rodriguez, A. J. Chem. Thermodyn. 2007, 39, 1168
74. Huo, Y.; Xia, S.; Ma, P. J. Chem. Eng. Data 2007, 52, 2077
75. Holbrey, J. D.; Reichert, W. M.; Nieuwenhuyzen, M.; Johnston, S.; Seddon, K. R.; Rogers, R. D. Chem. Commun. 2003, 1636
76. Ozawa, R.; Hayashi, S.; Saha, S.; Kobayashi, A.; Hamaguchi, H. Chem. Lett. 2003, 32, 948
77. Berg, R. W.; Deetlefs, M.; Seddon, K. R.; Shim, I.; Thompson, J. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19018
78. Lopes, J. N. A. C.; Pádua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7485
79. Chang, H.-C.; Jiang, J.-C.; Su, J.-C.; Chang, C.-Y.; Lin, S. H. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9201
80. Kirkwood, J. J. Chem. Phys. 1946, 14, 180
81. Chandler, D. J. Chem. Phys. 1978, 68, 2959
82. Margulis, C. J.; Stern, H. A.; Berne, B. J. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 12017
83. Del Pópolo, M. G.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 1744
84. Rey-Castro, C.; Vega, L. F. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14426
85. Hu, Z.; Huang, X.; Annapureddy, H. V. R.; Margulis, C. J. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 7837
86. Shirota, H.; Castner, E. W., Jr. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 9388
87. Rajian, J. R.; Li, S.; Bartsch, R. A.; Quitevis, E. L. Chem. Phys. Lett. 2004, 393, 372
88. Shirota, H.; Castner, E. W., Jr. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21576
89. Bhargava, B. L.; Balasubramanian, S. J. Chem. Phys. 2005, 123, 144505
90. Turton, D. A.; Sonnleitner, T.; Ortner, A.; Walther, M.; Hefter, G.; Seddon, K. R.; Stana, S.; Plechkova, N. V.; Buchner, R.; Wynne, K. Faraday Discuss. 2012, 154, 145
91. Yan, T.; Burnham, C. J.; Del Pöpolo, M. G.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11877
92. Borodin, O. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11463
93. Chitanvis, S. M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 9065
94. Jeon, J.; Kim, H. J. J. Solution Chem. 2001, 30, 849
95. Jeon, J.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2003, 119, 8626
96. Abbound, J. M.; Douhal, A.; Arn, M. J.; Diez, M. T.; Homan, H.; Guihéneuf, G. J. Phys. Chem. 1989, 93, 214
97. Schuddeboom, W.; Jonker, S. A.; Warman, J. M.; Leinhos, U.; Kühnle, W.; Zachariasse, K. A. J. Phys. Chem. 1992, 96, 10809
98. Il'ichev, Y. Y.; Kühnle, W.; Zachariasse, K. A. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 5670
99. Asahi, T.; Ohkohchi, M.; Matsusaka, R.; Mataga, N.; Zhang, R. P.; Osuka, A.; Maruyama, K. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5665
100. Read, I.; Napper, A.; Kaplan, R.; Zimmt, M. B.; Waldeck, D. H. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 10976
101. Jeon, J.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9812
102. Dorairaj, S.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2322
103. Shim, Y.; Kim, H. J. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4510
104. Kashyap, H. K.; Biswas, R. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 16811
105. Liptay, W. In Excited States; Lim, E. C., Ed.; Academic: New York, 1974; Vol. 1.
106. Kim, H. J. J. Chem. Phys. 1996, 105, 6883
107. Beens, H.; Weller, A. In Organic Molecular Photophysics; Birks, J. B., Ed.; Wiley: London, 1975; Vol. 2.
108. Mataga, N. In The Exciplex; Gordon, M.; Ware, W. R., Eds.; Academic: New York, 1975.
109. Mataga, N. In Molecular Interactions; Ratajczak, H.; Orville-Thomas, W. J., Eds.; Wiley: Chichester, U.K., 1981; Vol. 2.
110. Roy, D.; Maroncelli, M. J. Phys. Chem. B 2012, 116, 5951
111. Edwards, D. M. F.; Madden, P. A.; McDonald, I. R. Mol. Phys. 1984, 111, 1141
112. Manjari, S. R.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2005, 123, 014504
113. Margulis, C. J. Mol. Phys. 2004, 102, 829
114. Kobrak, M. N.; Znamenskiy, V. Chem. Phys. Lett. 2004, 395, 127
115. Hu, Z.; Margulis, C. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 831
116. Jeong, D.; Choi, M. Y.; Jung, Y.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 2008, 128, 174504