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Estudo por espectroscopia Raman da transição vítrea de líquidos iônicos em alta pressão.

Processo: 14/15049-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2014
Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mauro Carlos Costa Ribeiro
Beneficiário:Thamires Andrade Lima
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):16/24241-5 - Estudo da dinâmica de líquidos iônicos formadores de vidro por espalhamento de neurons e raios-X, BE.EP.PD
Assunto(s):Espectroscopia Raman   Transição vítrea   Líquidos iônicos   Alta pressão   Espectroscopia

Resumo

Vários sais com baixo ponto de fusão, os chamados líquidos iônicos, são sistemas viscosos, facilmente super-resfriados, e que apresentam transição vítrea tipicamente em Tg = 190 K. Trabalhos anteriores desenvolvidos no Laboratório de Espectroscopia Molecular do Instituto de Química da USP, LEM/IQ-USP, focaram sobre diferentes aspectos da dinâmica da transição vítrea de líquidos iônicos usando espectroscopia Raman em função da temperatura. Neste projeto estudaremos a transição vítrea dos líquidos iônicos na temperatura ambiente em alta pressão usando uma cela de diamantes (DAC, diamond anvil cell) que nos permite alcançar pressões da ordem de 5,0 GPa. A relevância da variável pressão no estudo de líquidos precursores de vidro reside no fato que o efeito da pressão aplicada permite separar a influência da densidade e, portanto, do volume livre, sem alterar a energia térmica. A faixa espectral de interesse neste trabalho será a região de frequências baixas, w < 100 cm-1, uma vez que resulta diretamente da dinâmica intermolecular do líquido. Nesta faixa de frequência, os espectros Raman são devidos aos processos rápidos de relaxação, em escala de tempo de picosegundos, e modos vibracionais intermoleculares, em particular o chamado bico de bóson. A contribuição relativa das componentes de relaxação e vibração varia significativamente com a temperatura, sendo que neste projeto pretendemos investigar a dependência com a pressão. Este projeto nos permitirá comparar os efeitos de temperatura e pressão, pois tem sido proposto que a relaxação em diferentes estados termodinâmicos, antes ou depois da transição vítrea, pode ser dominada por efeitos de volume ou energia térmica.

Publicações científicas (9)
(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)
LIMA, THAMIRES A.; PASCHOAL, VITOR H.; FREITAS, RAFAEL S.; FARIA, LUIZ F. O.; LI, ZHIXIA; TYAGI, MADHUSUDAN; RIBEIRO, MAURO C. C. An inelastic neutron scattering, Raman, far-infrared, and molecular dynamics study of the intermolecular dynamics of two ionic liquids. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 16, p. 9074-9085, APR 28 2020. Citações Web of Science: 0.
BERNARDINO, KALIL; LIMA, THAMIRES A.; RIBEIRO, MAURO C. C. Low-Temperature Phase Transitions of the Ionic Liquid 1-Ethyl-3-methylimidazolium Dicyanamide. Journal of Physical Chemistry B, v. 123, n. 44, p. 9418-9427, NOV 7 2019. Citações Web of Science: 0.
LIMA, THAMIRES A.; FARIA, LUIZ F. O.; PASCHOAL, VITOR H.; RIBEIRO, MAURO C. C. Exploring the phase diagram of the ionic liquid 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesufonyl)imide. Journal of Molecular Structure, v. 1183, p. 149-156, MAY 5 2019. Citações Web of Science: 1.
LIMA, THAMIRES A.; RIBEIRO, MAURO C. C. Low-frequency Raman spectra of a glass-forming ionic liquid at low temperature and high pressure. Journal of Chemical Physics, v. 150, n. 16 APR 28 2019. Citações Web of Science: 0.
LIMA, THAMIRES A.; FARIA, LUIZ F. O.; PASCHOAL, VITOR H.; RIBEIRO, MAURO C. C. Communication: Glass transition and melting lines of an ionic liquid. Journal of Chemical Physics, v. 148, n. 17 MAY 7 2018. Citações Web of Science: 5.
FARIA, LUIZ F. O.; LIMA, THAMIRES A.; FERREIRA, FABIO F.; RIBEIRO, MAURO C. C. Ultraslow Phase Transitions in an Anion-Anion Hydrogen-Bonded Ionic Liquid. Journal of Physical Chemistry B, v. 122, n. 6, p. 1972-1980, FEB 15 2018. Citações Web of Science: 5.
FARIA, LUIZ F. O.; PASCHOAL, VITOR H.; LIMA, THAMIRES A.; FERREIRA, FABIO F.; FREITAS, RAFAEL S.; RIBEIRO, MAURO C. C. Local Order Disorder Transition Driving by Structural Heterogeneity in a Benzyl Functionalized Ionic Liquid. Journal of Physical Chemistry B, v. 121, n. 42, p. 9902-9909, OCT 26 2017. Citações Web of Science: 3.
FARIA, LUIZ F. O.; LIMA, THAMIRES A.; RIBEIRO, MAURO C. C. Phase Transitions of the Ionic Liquid [C(2)C(1)im][NTf2] under High Pressure: A Synchrotron X-ray Diffraction and Raman Microscopy Study. Crystal Growth & Design, v. 17, n. 10, p. 5384-5392, OCT 2017. Citações Web of Science: 9.
LIMA, THAMIRES A.; PASCHOAL, VITOR H.; FARIA, LUIZ F. O.; RIBEIRO, MAURO C. C. Unraveling the Stepwise Melting of an Ionic Liquid. Journal of Physical Chemistry B, v. 121, n. 17, p. 4650-4655, MAY 4 2017. Citações Web of Science: 4.

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