Научный руководитель: В.М. Зеликман, ХФ МГУ
В современной литературе «ионные жидкости» — «соединения, полностью состоящие из ионов, которые являются жидкостью при температуре 100̊ С».
Ионные жидкости, как правило, состоят из органических катионов, и анионов, которые могут быть как слабоосновными органическими, так и неорганическими соединениями. Центр катиона обычно содержит в себе положительно заряженный азот или фосфор.
Полиоксометаллаты – неорганические соединения строгой геометрии, обычно обладающие высокой симметрией и высокой стабильностью в растворах (характерно для W, V, Cr, Nb, Al, Mo). В данной работе использовалась фосфорномолибденовая кислота.
Актуальность работы:
Ионные жидкости используются в самых разных сферах: электрохимии, биотехнологии, катализе. Так, сера содержится в нефти в виде сероводорода, меркаптанов и ароматических серосодержащих веществ (например, тиофена). Эти соединения являются каталитическими ядами. Кроме того, продукты их сгорания агрессивны по отношению к материалам двигателей, что приводит к коррозии. Также соединения серы приводят к выбросам оксидов серы, которые вызывают множество проблем с окружающей средой и здоровьем. По этим причинам проведение каталитического процесса обессеривания является актуальной задачей.
Цель работы: синтезировать фосфорномолибдат 1,2-диметил-3-этилимидазолия и нанести его на силикогель. Зафиксировать внешний вид полученных ионных жидкостей.
Методика работы:
Для получения соединения были приготовлены растворы 1,2-диметил-3-этилимидазолий бромида (2,98 г, растворили в 2 мл воды) и фосфорномолибденовой кислоты (9,04 г H3PMo12O40, растворенные в 25 мл воды). Химический стакан с раствором фосфорномолибденовой кислоты поместили на магнитную мешалку. В капельную воронку залили раствор 1,2-диметил-3-этилимидазолий бромида, покапельно добавили раствор из воронки в стакан при интенсивном перемешивании. Выпал желтый осадок, который перемешивали еще в течение одного часа. После фильтрации и сушки получился желтый порошок (9,03 г, выход 71%), который на воздухе постепенно изменил цвет. Для нанесения полученного вещества было отмерено 0,1 г получившейся ионной жидкости. Далее вещество было смешано с 0,7 граммами SiO2 в 5 мл растворителя AcCN и перемешивалось в течение 12 часов.
Выводы:
- Получено вещество в виде желтого порошка с выходом около 71%
- Ионная жидкость была нанесена на силикагель с выходом около 50%
- Полученная ионная жидкость в данной работе использовалась в качестве катализатора для процесса обессеривания топлива.