Project
Ionische vloeistoffen met thermomorf gedrag.
Ionische vloeistoffen zijn solventen die volledig uit ionen bestaan. Het zijn organische zouten met een smeltpunt lager dan 100 °C. Veel onderzoek wordt verricht naar het toepassen van ionische vloeistoffen als een milieuvriendelijk alternatief voor vluchtige organische solventen (vb. keroseen) in solventextractiesystemen. Door de gerichte synthese van fluorvrije ionische vloeistoffen wordt een bibliotheek aan ionische vloeistoffen met een bovenste kritische oplossingstemperatuur toegankelijk. Deze vormen één homogene fase boven de UCST (upper critical solution temperature/ bovenste kritische oplossingstemperatuur) en ondergaan fasescheiding onder deze temperatuur. Dit vereist het ontwerp van nieuwe ionische vloeistoffen met een goede balans tussen het hydrofoob en hydrofiel karakter van het kation door variatie van de alkylketenlengte aan te brengen en/of functionele groepen in het kation in te bouwen. Deze temperatuursafhankelijke mengbaarheid van de ionische vloeistof/water systemen wordt uitgespeeld in solventextractiestudies van metaalionen in homogene vloeistof-vloeistofextracties. Hierbij treedt een snelle reactie op tussen het metaalion en het extractant in de homogene fase boven de UCST, doordat de menging gebeurt op moleculair niveau in één fase. Dit heeft een lagere viscositeit met snellere massatransfer en diffusie tot gevolg. Zo wordt de kinetica van het extractieproces versneld zonder krachtig te roeren en wordt eventuele emulsievorming vermeden. Dit project kadert in het gebruik van ionische vloeistoffen voor de ontwikkeling van innovatieve solventextractie processen om kritieke metalen zoals zeldzame aarden te recycleren.