Dampfdruck und thermische Zersetzung reiner und geträgerter ionischer Flüssigkeiten

Ionische Flüssigkeiten (ILs) stellen eine Unterkategorie der Salze dar. Ihre Eigenschaften bei moderaten Temperaturen (100°C) in der flüssigen Phase vorzuliegen und der rein ionische Aufbau sind hierbei namensgebend. Dank ihrer außergewöhnlich variablen Stoffeigenschaften wächst die Anzahl möglicher Anwendungsbereiche der ILs stetig. Dabei reicht die Vielfalt der potentiellen Anwendungsgebiete von der Katalyse über die Elektrochemie bis hin zur Abgasreinigung. Gegen Ende des letzten Jahrhunderts führten Firmen wie Eastman Chemical Company, BASF und Degussa (heute Evonik) erste kommerzielle auf ionischen Flüssigkeiten basierende Prozesse im pilot- sowie großtechnischen Maßstab durch. Zu Beginn dieses Jahrhunderts entstand die Idee, ILs auf Trägermaterialien zu immobilisieren, um makroskopisch einen Feststoff zu erhalten, welcher die physikalischen und chemischen Eigenschaften der verwendeten IL bewahrt. Neben den gewünschten anwendungsspezifischen Eigenschaften reiner bzw. geträgerter ionischer Flüssigkeiten ist die Kenntnis der thermischen Stabilität und des Dampfdrucks für die Realisierung eines technischen Prozesses maßgeblich. In dem vorliegenden Band werden neue thermogravimetrische Messmethoden zur Bestimmung des Dampfdrucks und der thermischen Stabilität reiner und geträgerter ILs vorgestellt und die Ergebnisse der thermischen Belastbarkeit für verschiedene reiner ionischer Flüssigkeiten sowie für Kombinationen aus exemplarisch ausgewählten ILs und gängigen Trägermaterialien gezeigt. Die durchgeführten Untersuchungen mit geträgerten ionischen Flüssigkeiten erlauben, ein tiefgehendes Verständnis für die Wechselwirkungen zwischen dem Träger und der IL unter thermischer Belastung zu erlangen. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen werden Kriterien für die maximale Anwendungstemperatur reiner bzw. geträgerter ionischer Flüssigkeiten in labortechnischen und industriellen Prozessen formuliert.