Líquidos Iônicos para Captura de CO2: Absorção Física vs. Química.

Resumo

Dentre as diversas estratégias propostas para a captura de CO2, destaca-se a aplicação de líquidos iônicos, que são sistemas compostos por íons, mas que possuem baixo ponto de fusão (<100oC). Além de possuírem pressão de vapor desprezível, sua principal vantagem é a possibilidade de modular propriedades de acordo com a aplicação desejada. Em particular, sua utilização na captura de CO2 possui duas abordagens principais, a absorção física e a química. A primeira explora a seletividade de absorção do CO2 frente a outros gases, enquanto a segunda envolve a funcionalização dos cátions e/ou ânions com grupos reativos frente ao CO2. Entretanto, em alguns casos, como em líquidos iônicos imidazólicos formados por ânions acetatos, a presença do CO2 induz a formação de carbenos, promovendo a absorção química. Nesses casos, a captura do gás depende de um balanço delicado entre a fisissorção e a quimisorção. Neste projeto pretende-se avaliar os principais fatores que governam os dois processos para então compreender como a presença de moléculas neutras, como o CO2, em líquidos iônicos imidazólicos induzem a formação de espécies reativas como o carbeno. Pretende-se realizar medidas da solubilidade do gás em função da pressão e temperatura em diferentes líquidos iônicos, e assim obter os parâmetros termodinâmicos da absorção. Os processos de fisissorção e quimissorção serão caracterizados por medidas espectroscópicas (Raman, IR, RMN), e medidas de propriedades físicas (densidade, viscosidade, condutividade e coeficientes de difusão), cujos resultados serão suportados por cálculos teóricos (DFT e MD).