Kristallzüchtung in ionischen Flüssigkeiten
Die Kristallisation ist ein industrieller Prozess und wichtig etwa in der Pharma- und Elektronikbranche, aber auch zur Erforschung von Proteinstrukturen. IL können als Additive den Kristallisationsprozess beschleunigen, bislang ist aber kaum bekannt, wie sich IL als Lösungsmittel verhalten. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt "Crystallization in iIonic liquid solutions" (CRYSTILS) verwendete IL-Additive, um den Zusammenhang zwischen IL und Kristallisationsprozess in wässriger Lösung zu klären. Vor allem sollte ein wässriges Lösungsmittel hergestellt werden, das Kristallisationseigenschaften vorhersagbar und kontrollierbar macht. Ein Modellsystem für die Präzipitation von Bariumsulfat-Kristallen in verschiedenen IL-haltigen Lösungen enthüllte zunächst einen Zusammenhang zwischen der Leitfähigkeit des betreffenden IL und der Größe der gefällten kristallinen Partikel. Des Weiteren zeigten sich grundlegende Merkmale der Keimbildung in wässrigen ionischen Lösungen, etwa unterschiedliche Ausfällung über und unter der Flüssigkeitsoberfläche. Allgemein trafen die beobachteten Eigenschaften sowohl auf anorganische als auch auf Proteinkristalle zu. Auf dieser Basis stellte CRYSTILS anorganische Kristalle mit spezifischen Eigenschaften her. Beispielsweise entstanden komplexe Kristallstrukturen, durchlässige Kristalle und Kristalle mit inneren Hohlräumen. Das experimentelle Wissen, das über CRYSTILS gewonnen wurde, ist eine solide Grundlage für künftige Arbeiten in diesem neuen Bereich. Die Erforschung der Beziehung zwischen IL in Lösung und deren ausgefällten Kristallen kann die Herstellung neuer Funktionsmaterialien beschleunigen.
Schlüsselbegriffe
Kristalle, ionische Flüssigkeit, Kristallisation, Proteinstruktur, Lösungsmittel, Niederschlag, Keimbildung, wässrige ionische Lösung, anorganischer Kristall, Funktionsmaterial
