Description du projet
Une étude unique en son genre pourrait révéler les mécanismes sous-jacents des solvants eutectiques profonds
Les solvants eutectiques profonds sont issus du mélange de deux composants compatibles, qui forment un produit liquide. Leur point de fusion est considérablement inférieur à celui de chacun de ses composants. Ces solvants constituent depuis peu des substituts respectueux de l’environnement aux liquides ioniques nocifs utilisés dans les applications chimiques et industrielles. Malgré leur potentiel, les études expérimentales sur leurs propriétés au niveau moléculaire font défaut. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet STUDYES vise à identifier, pour la première fois, les structures moléculaires sous-jacentes et la dynamique ultrarapide des solvants eutectiques profonds au moyen de techniques spectroscopiques. Les résultats du projet déboucheront sur une meilleure compréhension de l’influence de la dynamique moléculaire sur les propriétés physico-chimiques macroscopiques de ces solvants.
Objectif
Deep eutectic solvents (DESs) are binary-component mixtures which melt at a temperature that is several tens to a few hundreds of degrees lower than an ideal binary mixture of the same two compounds in the same ratio. DESs are usually environment-friendly solvents that hold great promise for replacing harmful ionic liquids and volatile organic compounds in chemical and industrial applications. Despite this significant potential, experimental investigations of the fundamental molecular-scale properties and dynamics of these solvents are strikingly lacking. This proposal (acronym STUDYES) aims to identify the underpinning molecular structures and ultrafast dynamics of DESs for the first time. Within STUDYES, I will use state-of-the-art ultrafast, non-linear spectroscopic techniques to unravel the real-time structural and dynamical behaviour of these solvents through their molecular vibrations.
I will characterize the ultrafast structural dynamics at the eutectic point of DESs through both temperature- and composition-dependent nonlinear vibrational spectroscopic measurements. The stretching vibrations of the nascent functional groups will be probed in one- and two-dimensional experiments, which will allow a direct visualization of the structural heterogeneities, intermolecular interactions and inter-mode couplings in DESs. I will also investigate the effects of an external agent such as water on the structure and ultrafast dynamics of the DES and identify the critical concentration at which water disrupts the DES structural order. The results of these experiments will provide an important first step to a molecular-level understanding of the special macroscopic physicochemical properties of DESs.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
3526 KV Utrecht
Pays-Bas