Bahnbrechende Methode: Säuregrad von ionischen Flüssigkeiten mittels Raman-Spektroskopie enthüllt

BerlinWissenschaftler der Universität Lüttich haben erstmals Raman-Spektroskopie genutzt, um die Säurestärke von ionischen Flüssigkeiten zu bestimmen. Diese Entdeckung zeigt, dass diese Flüssigkeiten extrem stark sauer sind, viel mehr als Wasser. Da herkömmliche pH-Tests für ionische Flüssigkeiten nicht geeignet sind, verwendeten die Forscher stattdessen die Hammett-Säurefunktionen-Methode.

Ionische Flüssigkeiten sind Salze, die bei Raumtemperatur flüssig bleiben. Sie binden Protonen nicht gut, was die Protonen aktiver und saurer macht. Herkömmliche Methoden wie die UV-Vis-Spektroskopie benötigen klare Medien und farbige Indikatoren. Allerdings können diese Indikatoren mit ionischen Flüssigkeiten reagieren und zu ungenauen Ergebnissen führen.

Warum Raman-Spektroskopie überlegen ist:

• Benötigt keine transparenten Medien
• Verzichtet auf farbige Indikatoren
• Minimiert mögliche Fehlerquellen

Aurélie Rensonnet, Forscherin an der Universität Lüttich, erklärte, dass ihre Raman-Spektroskopie-Tests es ermöglichen, die Säuregehalte der untersuchten ionischen Flüssigkeiten zu bestimmen. Diese Methode trägt auch zum Verständnis bei, wie Säure chemische Reaktionen und pH-abhängige Prozesse in diesen komplexen Lösungen beeinflusst.

Ihre Studie untersuchte drei ionische Flüssigkeiten, die nicht auf Wasser basieren und den chemischen Stoff 1-n-Alkyl-3-methylimidazolium mit dem Bistriflimid-Anion enthalten. Im Gegensatz zur UV-Vis-Spektroskopie bietet die Raman-Spektroskopie erhebliche Vorteile, da sie nicht erfordert, dass die Probe vollständig klar ist oder farbige Marker enthält.

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Ionische Flüssigkeiten können säuregetriebene Reaktionen verbessern, als stabile Elektrolyte in Batterien dienen und beim Abbau von Biomasseabfällen zur Wiederverwertung helfen. Eine genaue Messung ihrer Acidität kann zu zahlreichen industriellen Anwendungen führen.

Cédric Malherbe, einer der Autoren, betonte die Bedeutung des Verständnisses der hohen Säure von ionischen Flüssigkeiten für deren Anwendung. Diese Studie führt neue Methoden zur Messung der Säure ein, die sowohl Forschern als auch der Industrie zugutekommen werden.

Die Ergebnisse ermöglichen es Forschern, den Energieaufwand für den Protonentransfer von Wasser zu ionischen Flüssigkeiten zu bestimmen. Diese Messung kann mit Computermodellen verglichen werden, was eine nützliche Methode zur Untersuchung dieser komplexen Substanzen darstellt.

Diese neue Methode überwindet bisherige Einschränkungen und ermöglicht genauere Messungen der Säure in ionischen Flüssigkeiten. Sie hilft uns, säureempfindliche chemische Reaktionen besser zu verstehen und neue Wege zu finden, um pH-empfindliche Prozesse in Echtzeit zu untersuchen. Dieser Fortschritt verspricht bedeutende Fortschritte in der Chemie ionischer Lösungsmittel und könnte zu verschiedenen industriellen Anwendungen führen.