Badanie właściwości absorpcyjnych i emisyjnych imidazoliowych cieczy jonowych na przykładzie tetrafluoroboranu 1-butylo-3-metyloimidazoliowego - Gutowska, Natalia (My University, 2016)
Celem pracy było określenie rzeczywistych właściwości absorpcyjnych i emisyjnych jednej z najczęściej badanych imidazoliowych cieczy jonowych, tetrafluoroboranu 1-butylo-3-metyloimidazoliowego (bmimBF4), ponieważ wiele zastosowań tych związków opiera się na dokładnej znajomości ich właściwości spektralnych. Nieoczekiwanie, publikowane do tej pory widma absorpcji (a także widma emisji) bmimBF4 znacznie się różnią. Dlatego niezwykle ważne jest określenie przyczyn tych niezgodności. W tej pracy przedstawione zostało nowe podejście do wykorzystania układu HPLC sprzężonego ze spektrofotometrem i detektorem emisyjnym. Po raz pierwszy przedstawione zostało widmo absorpcji bmimBF4 w zakresie krótkofalowym i wyznaczony molowy współczynnik absorpcji dla tego pasma. Wyniki badań pokazały, że bmimBF4 w dużym stężeniu tworzy agregaty złożone z różnej liczby par jonowych, a dla małych stężeń obserwuje się obecność kompleksów tworzonych z cząsteczkami wody. Ponadto, przedstawione zostały widma absorpcji zarówno dla agregatów, jak i dla kompleksów z wodą. Wyniki badań pokazały, że wkład zanieczyszczeń w mierzoną emisję jest niezwykle duży i wynosi ok. 70%. Jedynie 30% obserwowanej emisji pochodzi od bmimBF4. Wyznaczone zostały także wartości wydajności kwantowej emisji zarówno dla agregatów tworzonych przez bmimBF4, jak i dla kompleksów tworzonych z cząsteczkami wody.

The aim of this study was determining real absorption and emission properties of one of the most often studied imidazolium ionic liquids, 1butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, because many of their applications are based on the exact knowledge of their spectral properties. Surprisingly, absorption (and emission) spectra of bmimBF4 published so far, show significant differences. Thus, it is extremely important to find out the cause of these discrepancies. In this study an innovative use of an HPLC system coupled with a spectrophotometer and emission detector is presented. Absorption spectrum of bmimBF4 in the short wavelength range as well as molar absorption coefficient for this band were presented for the first time. Results of the study showed that bmimBF4 in high concentrations forms aggregates consisting of different number of ion pairs, whereas for low concentrations it forms complexes with water molecules. Moreover, absorption spectra for these individua were presented. As follow from this study, contribution of the emission of impurities to the total emission observed was as high as 70%. Only 30% of the emission observed comes from bmimBF4. Also emission quantum yields for both bmimBF4 aggregates and complexes with water molecules were determined.
Studying the absorption and emission properties of imidazolium ionic liquids using 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate as an example
Wydział Chemii
Keywords: ciecze jonowe; ionic liquids; wysokosprawna chromatografia cieczowa; high performance liquid chromatography; absorpcja; absorption; emisja; emission; zanieczyszczenia; impurities