Ionische Flüssigkeiten

Ionische Flüssigkeiten (ILs) zeichnen sich durch eine Vielzahl interessanter physikochemischer Eigenschaften aus. Mit dieser Arbeit soll dem großen Bedarf an grundlegendem Verständnis dieser Eigenschaften begegnet werden. Zu diesem Zweck werden Molekulardynamik Simulationen mit einem selbst entwickelten Kraftfeld durchgeführt, welches das erste mit experimentellen Daten parametrisierte Kraftfeld einer IL darstellt. Sowohl die Verdampfungsenthalpie, als auch die Struktur der flüssigen IL Phase werden analysiert. Weiterhin wird das Versagen des Stokes-Einstein-Debye-Modells für ILs erklärt und die Lebensdauer von Ionenpaaren berechnet. Der experimentelle Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der FTIR-spektroskopischen Untersuchung der Ionenpaarbildung in reinen ILs sowie IL/Chloroform-Mischungen. Weiterhin wird gezeigt, dass Wasser als Sondenmolekül zur Bestimmung der Polarität von ILs einsetzbar ist. Dazu wird eine Kombination aus FTIR-Spektroskopie, Spektrenentfaltung und Dichtefunktional-Rechnungen verwendet. Es wird gezeigt, dass sich Simulation und Experiment ergänzen und zu einem bedeutsamen Verständniszuwachs der physikochemischen Eigenschaften Ionischer Flüssigkeiten führen.