Estudo por espectroscopia Raman da transição vítrea e cristalização de líquidos iônicos

• Processo: 10/12717-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2011
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Mauro Carlos Costa Ribeiro
• Beneficiário: Luiz Felipe de Oliveira Faria
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Cristalização Espectroscopia Raman Líquidos iônicos Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cristalização | espectroscopia Raman | líquidos iônicos | Transição vítria | Espectroscopia

Resumo

Sais com baixo ponto de fusão, os chamados líquidos iônicos, têm despertado grande interesse nos últimos anos devido às diversas aplicações, por exemplo, solventes alternativos em sínteses orgânicas e eletrólitos para baterias. Vários líquidos iônicos são sistemas viscosos, facilmente super-resfriados, e que apresentam transição vítrea tipicamente em ca. 190 K. Entre os líquidos iônicos propostos na literatura, destacam-se aqueles derivados de cátions imidazólio, pirídinio e alquilamônios, os quais podem apresentar estado líquido super-resfriado, vítreo e cristalino. Neste projeto, aspectos estruturais das diferentes fases desses sistemas serão investigados por espectroscopia Raman. Os espectros serão estudados na região de desvios Raman pequenos, w < 200 cm-1, onde modos de relaxação e modos vibracionais intermoleculares estão acoplados e a contribuição relativa é fortemente dependente da temperatura. A região de freqüências altas devido aos modos normais das espécies iônicas, i.e. dinâmica intramolecular, será estudada porque alterações de freqüência vibracional, formas de banda e intensidades relativas entre os estados líquido e sólido revelam mudanças no ambiente local experimentado pelos íons. Os espectros Raman serão obtidos em função da temperatura e será investigada a dependência das características espectrais com a história térmica do líquido iônico. A análise dos espectros Raman exigirá cálculos de Química Quântica ab initio a fim de atribuir as freqüências vibracionais observadas experimentalmente. O projeto pretende, portanto, avaliar a importância da nucleação e cristalização impedida no processo da transição vítrea de líquidos iônicos super-resfriados. (AU)