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Espectroscopia vibracional e propriedades termodinâmicas de líquidos iônicos em alta pressão

Processo: 13/07741-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2013
Vigência (Término): 31 de agosto de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mauro Carlos Costa Ribeiro
Beneficiário:Tatiana Casselli Penna
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:12/13119-3 - Espectroscopia vibracional em fases condensadas, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):14/19063-5 - Dinâmica molecular ab initio de líquidos iônicos sob pressão, BE.EP.DR
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular   Espectroscopia vibracional   Líquidos iônicos   Alta pressão   Espectroscopia

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.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PENNA, TATIANA C.; RIBEIRO, MAURO C. C. Vibrational frequency shift of 1-alkyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ionic liquids under high pressure. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 278, p. 213-218, MAR 15 2019. Citações Web of Science: 1.
PENNA, TATIANA C.; PASCHOAL, VITOR H.; FARIA, LUIZ F. O.; RIBEIRO, MAURO C. C. Estimating density of ionic liquids under very high pressure. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 265, p. 510-516, SEP 1 2018. Citações Web of Science: 4.

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