Joniska vätskor - IL, TRIL, TSIL

Joniska vätskor med hög energi

Joniska vätskor är ämnen som är smälta salter med låg smältpunkt (under 100 ° C). De består av en stor och asymmetrisk organisk katjon och en organisk eller oorganisk anjon. Deras fördelar inkluderar lågt ångtryck, ett brett temperaturintervall i vilket de finns i flytande form, hög stabilitet, förmågan att lösa upp många föreningar och hög ledningsförmåga. Under de senaste åren har intresset för jonvätskor ökat som ett miljövänligt alternativ till organiska lösningsmedel och inom områden som organisk syntes, elektrokemi, separations- och analytiska tekniker, materialkemi och andra.

Genom att välja en lämplig sammansatt struktur kan högenergiska jonvätskor erhållas, som kan hitta applikationer som sprängämnen eller raketbränslen. Således kan de framgångsrikt ersätta det för närvarande använda hydrazinet, som är ett flyktigt, giftigt och cancerframkallande ämne. Joniska vätskor har också fördelen att de är lätta att arbeta med på grund av deras låga toxicitet och mycket låga flyktighet. Många jonvätskor uppvisar spontan antändning (hypergolisk) vid kontakt med vissa oxidationsmedel. Denna egenskap är mycket önskvärd vid raketframdrivning eftersom antändning av båda komponenterna sker spontant och inget ytterligare antändningssystem eller katalysator krävs. En viktig parameter som kännetecknar hypergoliskt bränsle är dess tändningsfördröjning. Detta är initieringstiden som löper från det ögonblick som bränslet (t.ex. jonvätska) och oxidationsmedlet kommer i kontakt med varandra. Det är att föredra att denna parameter är så låg som möjligt. Korrekt utvalda ämnen och oxidationsmedel kan uppnå mycket låga tändningsfördröjningstider. För närvarande är det typiska hypergoliska systemet som används dimetylhydrazin och diazotiumtetroxid eller rökt salpetersyra. Alla dessa föreningar är mycket irriterande, giftiga och farliga. Joniska vätskor är ett mycket mer fördelaktigt alternativ, särskilt eftersom vissa föreningar uppvisar antändning med högkoncentrerad väteperoxid, vilket är en ganska säker men mest giftfri substans.

Vi kommer att utforma en jonvätska för dig med förväntade egenskaper - TSIL (uppgiftspecifika jonvätskor).

I tabellen nedan presenteras ofta använda grupper av katjoner och anjoner för att skapa joniska vätskor med hög energi. De använda katjonerna är ofta lämpliga derivat av heterocykliska föreningar (som imidazol), för detta ändamål erhålles produkter innehållande substituenter som 1-butyl-3-metylimidazol, 1-etyl-3-metylimidazol, 1-allyl-3-etylimidazol etc. kemisk syntes. På liknande sätt kan de använda anjonerna lämpligen modifieras från borhydriden för att bilda cyanoborohydrid eller dicyanoborohydrid. Detta innebär att antalet möjliga jonvätskor som kan bildas i princip är obegränsat.