图5-39为常压条件下离子液体[C2mim][PF6]的红外吸收光谱图。由于红外光谱与拉曼光谱一样，都能提供物质内部的分子振动信息，所以红外光谱也有指纹区和特征区。如图5-39所示，600～1500 cm－1范围内的红外光谱属于指纹区，1500～3300 cm－1范围内的红外光谱属于特征区。根据Kiefer和Noack等(2016)，Kiefer和Fries等(2007)，Dhumal和Kim等(2011)，Dhumal和Noack等(2010)以及Buffeteau等(2010)的研究成果，表5-3列出了[C2mim][PF6]主要的红外吸收峰近似指认。

图5-39　常压条件下离子液体[C2mim][PF6]的红外吸收光谱

表5-3　[C2mim][PF6]红外吸收峰近似指认

续表

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注:ν，伸缩；δ，弯曲；w，摇摆；t，扭曲；r，扭摆；γ，面外；s，对称；a，反对称。

图5-40为[C2mim][PF6]在0～15 GPa压强范围内指纹区(600～1500 cm－1)和特征区(1500～3300 cm－1)的红外吸收光谱图。根据Kiefer和Noack等(2016)，Kiefer和Fries等(2007)，Dhumal和Kim等(2011)，Dhumal和Noack等(2010)以及Buffeteau等(2010)的研究成果，阴离子[PF6]－的伸缩振动吸收峰在831 cm－1附近，图5-40中显示800～900 cm－1范围内的红外吸收非常强致使信号饱和，所以图中无法呈现出阴离子伸缩振动的变化情况。尽管如此，阳离子[C2mim]＋的红外吸收信号则非常好，能够充分展现其随着压强增加的变化情况。

如图5-40所示，当压强从常压增加至1.1 GPa时，代表咪唑环上C—H面外摇摆振动的一个吸收峰742 cm－1消失；代表—CH3和—CH2—摇摆振动和弯曲振动的吸收峰1399 cm－1和1425 cm－1附近出现了新的吸收峰1398 cm－1和1424 cm－1；随着压强增加，代表—CH2—伸缩振动的吸收峰3005cm－1的强度明显降低。以上现象表明从常压增加至1.1 GPa时，[C2mim]＋的结构发生了变化，而且该变化与烷基结构变化密切相关。继续加压至5.9 GPa时，代表咪唑环上C—H面外摇摆振动的吸收峰751 cm－1附近出现了一个新的吸收峰758 cm－1；代表—CH3和—CH2—摇摆振动的吸收峰1118 cm－1附近出现了新的吸收峰1135 cm－1和1144 cm－1；代表烷基链上C—H伸缩振动的红外吸收区域出现了新的吸收峰3045 cm－1和3092 cm－1。以上现象表明[C2mim][PF6]在5.9 GPa附近再次发生了相变。继续加压至10.1 GPa时，代表—CH2—弯曲振动的吸收峰1032 cm－1附近出现了新的吸收峰1069 cm－1；代表—CH3摇摆振动的吸收峰1087 cm－1附近出现了新的吸收峰1120 cm－1；代表咪唑环上C—H面内摇摆振动的吸收峰1097 cm－1附近出现了新的吸收峰1313 cm－1；代表烷基链上C—H伸缩振动的红外吸收区域出现了新的吸收峰3053 cm－1。以上现象表明[C2mim][PF6]在10.1 GPa附近第三次发生了相变。综上所述，[C2mim][PF6]在0～15 GPa压强范围内连续发生了三次相变，相变压强点分别在1.1 GPa、5.9 GPa和10.1 GPa附近，该结论与拉曼测试结果基本相符。

图5-40　高压下[C2mim][PF6]指纹区(a)和特征区(b)红外吸收光谱