Dióxido de carbono en una membrana líquida iónica soportada: Dinámica estructural y de rotación medida con...

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Las membranas líquidas iónicas soportadas (SILM) son prometedoras para la captura de carbono.
• Comprender la dinámica molecular dentro de los SILM es crucial para optimizar su rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Investigar la reorientación del CO2 y la dinámica de difusión espectral en las SILM.
• Para comparar la dinámica molecular en SILM con líquidos iónicos a granel.

Principales métodos:

• Se utilizaron espectroscopias bidimensionales infrarrojas (2D IR) y de polarización selectiva por bomba-sonda (PSPP).
• Los SILM estudiados están compuestos de 1-etil-3-metilimidazolio bis ((trifluorometilsulfonil) imida dentro de una membrana de poli (éter sulfón).

Principales resultados:

• Se observaron dos conjuntos de CO2: uno en la fase líquida iónica (IL) y otro en la fase polimérica.
• El CO2 en el polímero exhibió un espectro desplazado al rojo y una vida vibratoria más corta en comparación con la fase IL.
• La aleatorización orientativa completa de CO2 y la difusión espectral de IL fueron aproximadamente dos veces más lentas en los poros SILM que en la IL a granel.

Conclusiones:

• Los cambios estructurales de IL inducidos por la interfaz del polímero se propagan a más de 100 nm, afectando la dinámica.
• La dinámica molecular en SILM difiere significativamente de las ILs a granel, siendo aún más lenta la dinámica del CO2 ligado al polímero.
• Estos hallazgos ofrecen ideas críticas para el diseño de SILM avanzados para la captura eficiente de CO2.