LÍQUIDOS IÔNICOS COM APLICAÇÃO NA CAPTURA DE CARBONO
MODELAÇÃO E SIMULAÇÃO
DOI:
https://doi.org/10.18066/revistaunivap.v28i58.2654Palabras clave:
Líquidos iônicos, Dinâmica molecular, DFT, Cloreto de 1-alquil-3-metilimidazólioResumen
Líquidos iônicos têm se destacado em diversas aplicações que contribuem para o conceito de química verde e sustentabilidade em processos que visam a captura de gases que estimulam o efeito estufa, principalmente de CO2. Este trabalho pretende caracterizar líquidos iônicos de cloreto de 1-alquil-3-metilimidazólio, via simulação computacional. Os métodos de dinâmica molecular foram utilizados com o objetivo de obter propriedades termofísicas relevantes, numa faixa de temperatura de 298,15K a 363,15K, as quais foram comparadas com dados experimentais da literatura, como forma de validação dos modelos moleculares e campo de força escolhidos. Os cálculos de mecânica quântica, baseados na teoria do funcional de densidade (DFT), forneceram informações relevantes sobre as geometrias moleculares mais estáveis destas substâncias isoladas e na forma de dímeros. Os resultados das diferentes metodologias computacionais permitiram elucidar o posicionamento preferencial dos íons cloreto próximo ao anel imidazólio, assim como a estabilização dos pares iônicos formando uma espécie de rede tridimensional. Este estudo servirá de base para trabalhos futuros nos quais pretende-se estudar a formação de geis a partir de misturas de líquidos iônicos com solventes, em particular água e álcoois de cadeia curta.
Descargas
Citas
BARCA, G.M.J.; BERTONI, C.; CARRINGTON, L.; DATTA, D.; DE SILVA, N.; DEUSTUA, J. E.; FEDOROV, D.G.; GOUR, J.R.; GUNINA, A.O.; GUIDEZ, E.; HARVILLE, T.; IRLE, S.; IVANIC, J.; KOWALSKI, K.; LEANG, S.S.; LI, H.; LI, W.; LUTZ, J.J.; MAGOULAS, I.; POOLE, J.; PRUITT, S.R.; RENDELL, A.P.; ROSKOP, L.B.; RUEDENBERG, K.; SATTASATHUCHANA, T.; SCHMIDT, M.W.; SHEN, J.; SLIPCHENKO, L.; SOSONKINA, M.; SUNDRIYAL, V.; TIWARI, A.; VALLEJO, J.L.G.; WESTHEIMER, B.; WLOCH, M.; XU, P.; ZAHARIEV, F.; GORDON, M.S., J. Chem. Phys. 152, 154102. 2020.
https://doi.org/10.1063/5.0005188
BHATIAA, S.K.; BHATIA, R.K.; JEON, J.-M.; KUMAR, G.; YANG, Y.-H.; Renewable and Sustainable Energy Reviews, 110, p. 143-158. 2019. DOI: 10.1016/j.rser.2019.04.070
BODE, B.M.; GORDON, M.S., J Mol Graph Model, 16(3), p. 133-164. 1998.
DOI: 10.1016/s1093-3263(99)00002-9
CADENA, C.; ANTHONY, J.L.; SHAH, J.K.; MORROW, T.I.; BRENNECKE, J.F. e MAGINN, E.J., J. Am. Chem. Soc., 126, 16, p. 5300-5308. 2004.
https://doi.org/10.1021/ja039615x
CANONGIA LOPES, J.N.; PÁDUA, A.A.H., Theor Chem Acc 131, 1129. 2012. https://doi.org/10.1007/s00214-012-1129-7
CUI, S.T.; COCHRAN, H.D. e CUMMINGS, P.T., J. Phys. Chem. B, 103, 21 p. 4485-4491. 1999.
https://doi.org/10.1021/jp984147c
DESCHAMPS, J.; COSTA GOMES, M.F.; PÁDUA, A.A.H., Journal of Fluorine Chemistry, 125, p. 409-413. 2004.
DOI: 10.1016/j.fluchem.2003.11.003
FIRESTONE, M.A.; DZIELAWA, J.A.; ZAPOL, P.; CURTISS, L.A.; SEIFERT, S. e DIETZ, M.L., Langmuir, 18, 20, p. 7258-7260. 2002.
https://doi.org/10.1021/la0259499
GÓMEZ, E.; GONZÁLEZ, B.; DOMÍNGUEZ, A.; TOJO, E. e TOJO, J., J. Chem. Eng. Data 51, 2, p. 696–701, 2006.
https://doi.org/10.1021/je050460d
HAZRATI N.; ABDOUSS, M., BEIGI, A.A.M.; PASBAN, A. A.; REZAE, M. J. Chem. Eng. Data, 62, 10, p. 3084-3094, 2017.
https://doi.org/10.1021/acs.jced.7b00242
KAGIMOTO, J.; NAKAMURA, N.; KATOB, T. e OHNO, K., Chem. Commun., p. 2405-2407. 2009.
https://doi.org/10.1039/B902310K
KÁRÁSZOVÁ, M.; KACIRKOVÁ, M.; FRIESS, K. e IZÁK, P., Separation and Purification Technology 132, p. 93-101. 2014.
http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2014.05.008
NABAIS, A.R.; MARTINS, A.P.S.; ALVES, V.D.; CRESPO, J.G.; MARRUCHO, I.M.; TOMÉ, L.C. e NEVES, L.A., Separation and Purification Technology, 222, p. 168-176. 2019.
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.04.018
MOHSIN, H.M.; SHARIFF, A.M.; JOHARI, K., Separation and Purification Technology, 222, p. 297-308. 2019.
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.04.029
MUKHERJEE, A.; OKOLIE, J.A.; ABDELRASOUL, A.; NIU, C.; DALAI, A K., J. Env. Sci, p. 46-63. 2019.
https://doi.org/10.1016/j.jes.2019.03.014
MURSHID, G.; MJALLI, F.S.; NASER, J.; AL-ZAKWANI, S.; HAYYAN, A., Physics and Chemistry of Liquids, 57 (4), p. 473-490. 2019.
MUTCH, G.A.; QU, L.; TRIANTAFYLLOU, G.; WEN XING, W.; FONTAINE, M.-L.; IAN S. METCALFE, I.S., J. Mater. Chem. A, 7, p. 12951-12973. 2019.
PEREIRO, A.B.; PASTORIZA-GALLEGO, M.J.; SHIMIZU, K.; MARRUCHO, I.M.; CANONGIA LOPES, J.N.; PIÑEIRO, M.M.; REBELO, L.P.N., J. Phys. Chem. B, 117, p. 10826-10833. 2013.
PEREIRO, A.B.; TOMÉ, L.C.; MARTINHO, S.; REBELO, L.P.N., MARRUCHO, I.M., Ind. Eng. Chem. Res., 52, p. 4994−5001. 2013.
POLATA, H.M.; ZEESHANB, M.; UZUNB, A.; KESKIN, S., Chem Eng J, 373, p. 1179-1189. 2019.
PRONK, S.; PÁLL, S.; SCHULZ, R.; LARSSON, P.; BJELKMAR, P.; APOSTOLOV, R.; SHIRTS, M. R.; SMITH, J. C.; KASSON, P. M.; VAN DER SPOEL, D.; HESS, B.; LINDAHL, E., Bioinformatics, 29(7), p. 845–854. 2013.
RODRIGUES, M.; CALPENA, A.C.; AMABILINO, D.B.; GARDUÑO-RAMIREZ, M.L.; PÉREZ-GARCÍA, L., J. Mater. Chem. B, 2, p. 5419-5429. 2014.
SASIKUMAR, B.; ARTHANAREESWARAN, G.; ISMAIL, A.F., Journal of Molecular Liquids, p. 266,330-341. 2018.
TOMÉ, L.C.; MARRUCHO, I.M.; Chem. Soc. Rev., 45, p. 2785-2824. 2016.
VAN DER SPOEL, D.; LINDAHL, E.; HESS, B.; GROENHOF, G.; MARK, A. E.; BERENDSEN, H. J. C., J. Comp. Chem, 26, p. 1701–1718. 2005.
YIN, K.; ZHANG, Z.; Li, X.; YANG, L.; TACHIBANA, K.; HIRANO, S., J. Mater. Chem. A, 3, p. 170-178. 2015.
YING, W.; HAN, B.; LIN, H.; CHEN, D.; PENG, X., Nanotechnology, 30, 385705 (6pp). 2019.
WANG, L.; LIU, Y.; XU, Y.; Wei, J., Fuel, 253, p. 139-145. 2019.
ZHANG, J; SHEN, X., J. Phys. Chem. B, 117, p. 1451-1457. 2013.
URAHATA, S.M.; RIBEIRO, M.C.C., Journal of Chemical Physics, 120, p. 1855-1863. 2004.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Revista Univap
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Este trabajo está licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.
Esta licencia permite que otros distribuyan, remezclen, adapten y creen a partir de su trabajo, incluso con fines comerciales, siempre que se otorgue el crédito correspondiente por la creación original.
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode
