Le peculiari proprietà dei sali liquidi a temperatura ambiente

I sali liquidi a temperatura ambiente (SLTA) sono liquidi formati solo da ioni: la complessità della struttura e delle interazioni in questi materiali induce proprietà molto peculiari che sono di estremo interesse per molte applicazioni: sintesi, separazioni (bio)catalisi, elettrochimica, lubrificazione. Lo studio delle correlazioni tra le proprietà macroscopiche di tali elementi e le loro caratteristiche strutturali e dinamiche a livello microscopico rientra tra le attività dell'Istituto per i Processi Chimico-Fisici (Sezione di Messina) e di Struttura della Materia del CNR, che si avvale di tecniche di diffrazione di raggi X e neutroni presso sincrotroni e reattori nucleari. Recentemente si è applicata la diffrazione di raggi X a basso angolo (SAXS, tecnica consolidata per caratterizzare la struttura dei materiali sulla scala nanometrica) a una serie di di SLTA con diversa lunghezza della catena alchilica: i dati hanno messo in evidenza una caratteristica morfologica dei SLTA: essi, a causa della loro struttura chimica, danno luogo a fenomeni di auto-aggregazione, cioè presentano un elevato grado di ordine a lungo raggio non presente nei liquidi convenzionali, e la cui estensione spaziale dipende linearmente dalla lunghezza della catena alchilica. tale organizzazione è la conseguenza della diversa natura delle interazioni tra le cariche (potenziali elettrostatici) e le catene alchiliche (potenziali Van der Waals) che coesistono dei SLTA. La copresenza di regioni polari e domini a composizione organica è quindi responsabile per le inusuali proprietà di questi materiali che sono in grado di solubilizzare sia composti polari che apolari. Tali risultati indicano che le catene tendono a segregare in domini nanometrici immersi in una matrice ionica.

Autori: A. Triolo, O. Russina, B. Fazio, R. Triolo, E. Di Cola

Titolo: Morphology of 1-Alkyl-3-Methylimidazolium Hexafluorophosphate Room Temperature Ionic Liquids

Rivista: Chemical Physics Letters

Anno: 2008

Riferimenti bibliografici: 457 (2008), pp. 362-365