Aplicações de líquidos iónicos como eletrólitos

Abstract

Os solventes orgânicos usualmente mais utilizados na química causam grandes preocupações no seu processamento químico após a sua utilização. Estes compostos possuem características muito preocupantes a nível ambiental, tais como a sua toxicidade elevada, volatilidade e natureza inflamável. Este “cocktail” de características presentes num só composto tem levantado várias questões ambientais. As emissões atmosféricas e contaminação de lagos e rios são assuntos que estão na ordem do dia e que têm levado à proibição do uso destes compostos. Tendo em consideração esses aspetos, emergiu a necessidade, de certa forma urgente, de alguns investigadores virarem esforços para investigações que os levassem ao encontro de um novo composto que pudesse ser utilizado em circunstâncias idênticas mas que ambientalmente fosse, de certa forma, menos poluente. A investigação, intitulada de “Engenharia Verde”, levou ao aparecimento de novos compostos tais como o CO2 supercrítico, os sistemas bifásicos aquosos e, os mais interessantes, os líquidos iónicos (ILs – do inglês Ionic Liquids). Também conhecidos como sais fundidos, os líquidos iónicos fazem parte de uma das áreas mais exploradas na química dos dias de hoje. Estes compostos têm atraído uma grande atenção por parte de vários investigadores, devido às suas excelentes características. De um modo geral, os líquidos iónicos apresentam uma grande estabilidade térmica, química e eletroquímica e também uma baixa pressão de vapor. Os ILs fornecem um meio muito atrativo para uma grande diversidade de processos químicos, podendo adquirir uma grande variedade de estruturas. Este facto fez com que os apelidassem de “Designers Solvents”. No entanto a sua viscosidade elevada traduz-se numa desvantagem na sua utilização. Os líquidos iónicos podem ser utilizados em síntese orgânica, catálise e bio-catálise. Neste trabalho, foram efetuados estudos relativos ao comportamento eletroquímico de compostos sintetizados utilizando diferentes tipos de líquidos iónicos com vista a futuras aplicações em eletrossíntese. Foram também preparados e caracterizados eletrólitos poliméricos sólidos (SPEs) baseados em pectina, líquido iónico e glicerol como plasticizante. Os SPEs foram caracterizados em relação à sua estrutura e morfologia, condutividade iónica e estabilidade eletroquímica.

The most common organic solvents used in chemistry, cause major concerns in its chemical processing after use. These compounds are causing concerns throughout the world, because they have harmful characteristics such as its high toxicity, volatility and flammable nature. This mixture of characteristics present in only one compound has raised several environmental issues. Atmospheric emissions and contamination of lakes and rivers are issues, which are on the table and have led to the prohibition of the use of these compounds. Considering these aspects urgently emerged the need of several investigators turn to research which would lead to the meeting of a new compound that could be used in similar circumstances which was less polluting. The research, titled “Green Engineering”, led to appearing of new compounds such as supercritical CO2, aqueous two-phase systems and, the most interesting, the ionic liquids (ILs). Also known as fused salts, the ionic liquids are part of one of areas more explored in the today’s chemistry. These compounds have attracted a great attention by several researchers, due to its excellent features. Generally speaking, the ionic liquids have a greater thermal, chemical and electrochemical stability and also a low vapor pressure. The ILs, provide a very attractive medium for a wide diversity of chemical processes and they may acquire a variety of structures. This fact meant that dubbed them “Designers Solvents”. However, their high viscosity translates into a drawback. The ionic liquids can be used in organic synthesis, catalysis and bio-catalysis. In this work studies of the electrochemical behavior of the synthesized compounds were made, using different types of ionic liquids for future applications in electro-synthesis. Were also prepared and characterized solid polymer electrolytes (SPEs) based on pectin, ionic liquid and glycerol as plasticizer. The SPEs have been characterized with respect to their structure and morphology, ionic conductivity and electrochemical stability.