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Estudo por simulação computacional de heterogeneidade de stress em líquidos iônicos

Processo: 14/13134-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2014
Vigência (Término): 30 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mauro Carlos Costa Ribeiro
Beneficiário:Arnold Adriaan Veldhorst
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
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular   Líquidos iônicos

Resumo

A estrutura microscópica de um sal fundido é determinada pelo empacotamento das partículas sujeito ao ordenamento de cargas, mas a estrutura molecular complexa dos íons orgânicos nos chamados líquidos iônicos implicam outros motivos estruturais ausentes em sais fundidos simples. A correlação estrutural observada no fator de estrutura estático de líquidos iônicos em ca. 0,5 Å-1 é devida à heterogeneidade estrutural em escala manométrica por causa da coexistência de domínios polares e não-polares. Neste projeto investigaremos se a segregação de domínios estruturais em líquidos iônicos implica uma correspondente segregação de regiões com rigidez diferenciadas. Este estudo será realizado a partir do cálculo do tensor de stress atômico local em simulações por dinâmica molecular. O cálculo do stress local permitirá comparar propriedades mecânicas instantâneas com as excitações acústicas em frequências THz observadas em líquidos viscosos. Diferentes líquidos iônicos serão simulados com cátions contendo cadeias alquílicas de diferentes comprimentos devido ao efeito sobre a heterogeneidade manométrica. Os ânions também serão variados porque a magnitude das interações cátion-ânion resultam mudam consideravelmente a velocidade do som em líquidos iônicos. Neste projeto pretendemos discriminar o efeito térmico do efeito de volume livre sobre as propriedades mecânicas em frequência alta, portanto, os líquidos iônicos serão simulados em função da temperatura e pressão. Este projeto é uma contribuição ao nosso entendimento da relação entre propriedades elásticas e relaxação estrutural de líquidos precursores de vidro.

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)
VELDHORST, ARNO A.; RIBEIRO, MAURO C. C. Mechanical heterogeneity in ionic liquids. Journal of Chemical Physics, v. 148, n. 19 MAY 21 2018. Citações Web of Science: 5.
VELDHORST, ARNO A.; FARIA, LUIZ F. O.; RIBEIRO, MAURO C. C. Local solvent properties of imidazolium-based ionic liquids. JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 223, p. 283-288, NOV 2016. Citações Web of Science: 5.

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