Espectroscopia Vibracional e Propriedades Termodinâmicas de Líquidos Iônicos em Alta Pressão

Resumo

Devido às aplicações promissoras dos líquidos iônicos como solventes alternativos, torna-se necessário o conhecimento de suas propriedades Termodinâmicas e a interpretação microscópica das mesmas em termos das interações iônicas. Várias técnicas espectroscópicas, complementadas por simulação computacional, têm sido utilizadas para avaliar as interações iônicas em líquidos iônicos puros e interação soluto-solvente em soluções de líquidos iônicos. No caso de espectroscopia vibracional, o estudo da variável pressão é especialmente útil para elucidar o papel desempenhado pelos diferentes tipos de forças intermoleculares na estrutura e dinâmica de líquidos. Neste projeto, resultados de desvio de frequência e relaxação vibracional de líquidos iônicos em alta pressão serão analisados por meio de teorias que relacionam as mudanças espectrais com parâmetros estruturais e dinâmicos dependentes da densidade do líquido. No entanto, enquanto que experimentos de espectroscopia Raman e espectroscopia de absorção no infra-vermelho para líquidos em alta pressão são usualmente realizadas na faixa de GPa, as equações de estado de líquidos iônicos têm sido propostas a partir de dados (P,V,T) na faixa de MPa. Então, utilizaremos simulação por dinâmica molecular para avaliar a extrapolação de equações de estado de líquidos iônicos disponíveis na literatura para a faixa de pressões elevadas acessíveis com celas de alta pressão. As simulações de dinâmica molecular também serão realizadas a fim de calcular as funções de correlação no tempo envolvidas nas teorias de relaxação vibracional a fim de comparar os modelos com os resultados da análise dos espectros vibracionais experimentais. Portanto, as simulações computacionais terão o duplo papel de complementar dados termodinâmicos de líquidos iônicos como também avaliar a adequação de teorias para espectroscopia vibracional de fase condensada.