عنوان مقاله:

نویسندگان:

فاطمه فتاحی، محمد حسین کوثری

صنایع مختلف به منظور کاهش مشکلات زیست‌محیطی، در جستجوی حلال‌های سبز جایگزین حلال‌های آلی متداول هستند. بیش از بیست و پنج سال است که تحقیق های زیادی در زمینه استفاده از مایعات یونی به‌عنوان حلال جایگزین انجام‌شده است. با این‌وجود، استفاده از مایعات یونی نیز بیشتر به دلیل مشکلاتی نظیر سنتز دشوار و تاثیر زیاد ناخالصی بر خواص، هزینه بالای تولید، سمیت قابل توجه و زیست‌تخریب‌پذیری کم، در عمل با محدودیت روبرو است. حلال‌های اوتکتیک عمیق به عنوان حلال‌های جدید سبز، زیست‌تخریب‌پذیر و پایدار به دلیل داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار مطلوب، جایگزین مناسبی برای مایعات یونی هستند. این حلال‌ها ترکیبی از دو یا سه گونه ارزان و ایمن هستند که با نسبت‌های مشخصی با یکدیگر ترکیب‌شده و محلولی اوتکتیک با دمای ذوب پایین‌تر از هرکدام از اجزای سازنده به دست می‌آید. خواص حلال‌های اوتکتیک عمیق را می‌توان با تغییر در ساختار ترکیب یونی و نسبت مولی گیرنده و دهنده ی پیوند هیدروژنی تنظیم نمود. بررسی های تجربی نشان می دهد که حلال‌های اوتکتیک عمیق بر پایه کولین کلرید از کارآمدترین سامانه های سبز برای جذب گازهای اسیدی هستند. در این کار از شبیه‌سازی ديناميک مولکولي، به‌منظور بررسی جزییات میکروسکوپی ساختاری و خواص دینامیکی حلال‌های اوتکتیک عمیق جدید بر پایه مشتق های کولین کلرید با اوره در حالت خالص و مخلوط با گاز اسیدی، استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی، ارتباط بین ساختار کاتیون و دینامیک فاز مایع و اثر حضور گاز بر خواص آنها را نشان می دهد. هر چند سازوکار دقیق حل شدن گازهای اسیدی در حلال‌های اوتکتیک عمیق هنوز شناخته شده نیست، اما نتایج شبیه سازی نشان داد که افزایش تعداد گروه‌های عاملی 2-هیدروکسی اتیل در کاتیون مشتق کولین، سبب گسترش شبکه پیوند هیدروژنی بین اجزا، افزایش گرانروی و چگالی سامانه‌ها شده است. امید است این نتایج راهکارهایی جهت انتخاب حلال سبز مناسب برای جذب و گیراندازی گازهای اسیدی پیشنهاد دهد.

حلال‌های اوتکتیک عمیق، پیوند هیدروژنی، کولین‌ کلرید، دینامیک مولکولی

برای لینک‌دهی به این مقاله از آدرس زیر استفاده نمایید:

برای ارجاع در منابع از عبارت زیر استفاده کنید:
فتاحی، فاطمه، حسین کوثری، محمد، 1403، شبیه‌سازی دینامیک مولکولی حلال‌های اوتکتیک عمیق سبز بر پایه کولین و مشتق های آن با اوره، بيست و چهارمين كنفرانس شيمي فيزيك ايران (انجمن شيمي ايران)، https://conf.ui.ac.ir/fa/archive_index.php?c=HN-ipcc24&aid=1510234