Medida de propiedades de transporte en líquidos iónicos en función de la temperatura

Abstract

[Resumen]En esta memoria se presentan los resultados experimentales obtenidos de las siguientes propiedades de transporte en líquidos iónicos (LIs) puros en función de la temperatura: conductividad eléctrica, conductividad térmica, viscosidad y densidad. Además medimos mezclas acuosas y electrolitos para DSSC (células solares con colorantes fotoactivos). En primer lugar se presentan medidas de conductividad eléctrica para disoluciones acuosas de sales de aluminio y de algunos líquidos iónicos. A continuación se presentan los resultados de las propiedades físicas citadas para las siguientes familias de líquidos iónicos: CnMIM-BF4 y CnMIM-PF6 (donde se mantiene invariable el anión y modificamos la longitud de la cadena alquílica del catión (1-R-3-metil imidazolio). EMIM-CnSO4, donde se mantiene invariable el catión (R = etil) y se modifica la longitud de la cadena alquílica del alquil sulfato. Compuestos halogenados basados en el catión [EMIM]+ (con aniones cloro, bromo o yodo). EMIM-tosilato con un anión orgánico de gran tamaño. LIs basados en los cationes piridinio, piperidinio y pirrolidinio para comparar con los basados en el imidazolio. Nitratos de alquil amonio (que son LIs próticos), donde se mantiene invariable el anión [NO3]- y modificamos la longitud de la cadena alquílica. Metil-trioctil amonio bis(trifluorometano sulfonil) imida [OMA][NTf2]. Electrolitos para DSSC basados en el LI CnMIM-I, mezclado con yodo puro y con etanol como disolvente, en proporciones fijas pero variando la cadena alquílica. Finalmente, se presentan los resultados de rayos-X de algunos LIs en estado sólido para intentar comprender mejor la relación entre estructura y propiedades. Nuestros resultados indican que el modelo teórico de Bahe-Varela, basado en la presencia de una pseudorred en el líquido iónico es adecuado para explicar los datos experimentales medidos.

[Resumo]Nesta memoria preséntanse os resultados experimentais obtidos das seguintes propiedades de transporte en líquidos iónicos (LIs) puros en función da temperatura: condutividade eléctrica, condutividade térmica, viscosidade e densidade. Ademais medimos mesturas acuosas e electrólitos para DSSC (células solares con colorantes fotoactivos). Nun primeiro lugar preséntanse medidas de condutividade eléctrica para disolucións acuosas de sales de aluminio e dalgúns líquidos iónicos. A continuación preséntanse os resultados das propiedades físicas citadas para as seguintes familias de líquidos iónicos: CnMIM-BF4 e CnMIM-PF6 (onde se mantén invariable o anión e modificamos a lonxitude da cadea alquílica do catión (1-R-3-metil imidazolio). EMIMCnSO4, onde se mantén invariable o catión (R = etil) e modifícase a lonxitude da cadea alquílica do alquil sulfato. Compostos haloxenados baseados no catión [EMIM]+ (con anións cloros, bromo ou iodo). EMIM-tosilato cun anión orgánico de gran tamaño. LIs baseados nos catións piridinio, piperidinio e pirrolidinio para comparar cos baseados no imidazolio. Nitratos de alquil amonio (que son LIs próticos), onde se mantén invariable o anión [NO3]- e modificamos a lonxitude da cadea alquílica. Metil-trioctil amonio bis(trifluorometano sulfonil) imida [OMA][NTf2]. Electrólitos para DSSC baseados no LI CnMIM-I, mesturado con iodo puro e con etanol como disolvente en proporcións fixas pero variando a cadea alquílica. Finalmente, preséntanse os resultados de raios-X dalgúns LIs en estado sólido para intentar comprender mellor a relación entre estrutura e propiedades. Os nosos resultados indican que o modelo teórico de Bahe-Varela, baseado na presenza dunha pseudorred no líquido iónico é adecuado para explicar os datos experimentais medidos.

[Abstract]In this memory the experimental results obtained of the following transport properties in pure ionic liquids (ILs) according to temperature are presented: electrical conductivity, thermal conductivity, viscosity and density. Besides we measure aqueous mixtures and electrolytes for DSSC (dye sintetized solar cells). In a first place measures of electrical conductivity for aqueous solutions of salts of aluminum and some ionic liquids are presented. Next the results of the mentioned physical properties for the following families of ionic liquids: CnMIM-BF4 and CnMIMPF6 (where the anion is maintained invariable and we modify the length of the alkyl chain of the cation (1-R-3-methylimidazolium). EMIM-CnSO4, where the cation remains invariable (R = ethyl) and the length of the alkyl chain of the alkyl sulphate is modified. Halogenated compounds based on the cation [EMIM]+ (with chlorine anions, bromine or iodine). EMIM-tosilate with an organic anion of big size. ILs based on the piridinium cations, piperidinium and pirrolidinium to compare with the ones based on the imidazolium. Nitrates of alkyl ammonium (which are protic ionic liquids), where the anion is maintained invariable (NO3 -) and we modify the length of the akyl chain. Metiltrioctil ammonium bis(trifluorometano sulfonil) imide [OMA][NTf2]. Electrolytes for DSSC based on the LI CnMIM-I, mixed with pure iodine and with ethanol as solvent in fixed proportions but varying the alkyl chain. Finally, x-ray of some ILs in solid state results are presented to try to understand the relation between structure and properties. Our results indicate that the theoretical model of Bahe-Varela, based on the ionic liquid in the presence of a pseudorred is adopted to explain the measured experimental data.