Estudio de modelos moleculares para la descripción de propiedades electroquímicas y de transporte de líquidos iónicos

Los líquidos iónicos (ionic liquids - IL) tienen una variedad de aplicaciones industriales, desde el tratamiento de residuos químicos y nucleares, reciclaje de materiales, el procesamiento de biomateriales y productos naturales, el almacenamiento de hidrógeno y calor en fuentes de energía, y como un excelente solvente en procesos de la química verde. En particular los líquidos iónicos a temperatura ambiente (room temperature ionic liquids - RTIL) destacan por sus aplicaciones a temperaturas relativamente bajas. Hay muchas propiedades de los líquidos iónicos que faltan por conocer, tanto en forma pura como en soluciones, lo cual es muy relevante para optimizar diversos procesos industriales a base de estos materiales. En este proyecto se propondrán y se evaluarán experimentalmente modelos moleculares que describan el comportamiento electroquímico (óxido-reducción, electropolimerización) y de transporte (viscosidad, difusión, conductividad iónica) de algunos líquidos iónicos representativos, que tienen como unidad básica al catión imidazolio. El comportamiento de los líquidos iónicos, puros y disueltos, se estudiará mediante simulaciones digitales basadas en la dinámica molecular (molecular dynamics, MD), y estos resultados serán comparados con procedimientos experimentales, tanto propios como publicados por otros grupos de investigación. Los modelos de dinámica molecular serán validados con otros compuestos (moleculares e iónicos) de propiedades conocidas, y luego serán aplicados a los líquidos iónicos seleccionados. Con ello se busca crear una herramienta práctica que permita estimar y predecir el comportamiento electroquímico y de transporte de varios líquidos iónicos.