تولید مایعات یونی دوستدار طبیعت برای جایگزینی با حلال‌های سمی

محققان مایعات یونی را بدون استفاده از فلزات تولید کردند که بهره‌برداری از آنها در صنایع مرتبط موجب کاهش آلاینده‌‎های زیست‌محیطی خواهد شد.
مایعات یونی دسته جدیدی از ترکیبات شیمیایی هستند که با خواص و ویژگی‌های فوق‌العاده خود قادر به ایجاد محیط‌های شیمیایی سبز به منظور اجرای فرایندهای شیمیایی و جایگزین مناسب برای حلال‌های آلی و معدنی هستند. این ترکیبات که بطور عمده شامل یک کاتیون آلی حجیم و یک آنیون آلی یا معدنی هستند، اگرچه ماهیت نمکی دارند؛ ولی به علت کاهش میزان تقارن در ساختار مولکولی نقطه ذوب پایینی دارند.
اگر نقطه ذوب چنین ترکیباتی، کمتر از نقطه جوش آب باشد، به آنها مایع یونی (ILs) می‌گویند. به آن دسته از مایعات یونی که در شرایط محیطی به فرم مایع باشند، مایعات یونی در دمای محیط (RTILs) گفته می‌شود.
ﻣﺎﻳﻌﺎﺕ ﻳﻮنی ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺷﺒﻜﻪ ﺳﻪ‌ﺑﻌﺪی ﺍﺯ ﻛﺎﺗﻴﻮنﻫﺎ هستند ﻛﻪ ﺑﺎ ﻧﻴﺮﻭﻫﺎیی نظیر ﭘﻴﻮﻧﺪﻫﺎی ﻫﻴﺪﺭﻭﮊنی و نیروی ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﺳﺘﺎﺗﻴک ﺑﻪ ﻫﻢ ﻣﺘﺼل می‌شوند.
مهمترین ویژگی کاتیون این ترکیبات تقارن کم و تمرکز ضعیف بار مثبت است که مانع از تشکیل یک شبکه کریستالی منظم و در نتیجه کاهش نقطه ذوب نمک به وجود آمده می‌شود. این موضوع باعث فراهم شدن محیط مایع غیرآبی در دماهای پایین و در نتیجه امکان انجام واکنش‌های متعدد در آنها می‌شود.
در این راستا طرحی با عنوان «طراحی، سنتز و کاربرد مایعات یونی و نمک‌های مذاب هدفمند جدید» توسط محققان کشور و با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران انجام شده است.
این طرح پژوهشی به طراحی، سنتز و کاربرد مایعات یونی و نمک‌های مذاب جدید بر پایه کاتیون‌ها و آنیون‌های مختلف می‌پردازد. مایعات یونی و نمک‌های مذابی مد نظر است که برای اولین بار سنتز می‌شوند.
با استفاده از داده‌های طیفی پیشرفته به بررسی ساختار و اندازه این نانو مواد پرداخته و ساختار آنها مورد برسی و تائید قرار گرفت. به دلیل ساختار کاملا یونی و فاقد فلز بودن می‌توان این نوع مواد را به عنوان حلال، معرف و کاتالیزگر سبز در نظر گرفت؛ زیرا کاتالیزورها در جلوگیری و کاهش آلودگی محیط زیست موثر خواهند بود.
طراحی نیز به گونه‌ای بود که این مواد قابل بازیابی و استفاده مجدد باشند. بعد از سنتز و بررسی ساختار این مواد با روش‌های مختلفی از آنها برای انجام فرایندها و واکنش‌های شیمیایی چند جزئی مختلف استفاده شد.
از آن جایی که حلال‌های آلی فرار به سختی از محصولات واکنش جدا شده و به سختی بازیافت می‌شوند، از بین بردن آنها نیز مستلزم صرف هزینه‌های زیاد بوده و اثرات زیان‌آوری بر روی محیط زیست دارند. در مقابل مایعات یونی خواص منحصر بفرد و مناسبی دارند که موجب شده محققان هر چه بیشتر به استفاده از این حلال‌ها بجای حلال‌های آلی گرایش داشته باشند.