Untersuchung der Löslichkeit von Gasen in Ionischen Flüssigkeiten mit Methoden der Molekulardynamischen Simulation

Es wird das Löslichkeitsverhalten verschiedener Gase (u.a. CO2, CH4, O2, N2 und H2) in Ionischen Flüssigkeiten [CnMIm][NTf2] mit Hilfe der molekulardynamischen Simulation untersucht. Zur Berechnung des exzess-chemischen Potentials wird die Overlapping-Distribution-Methode und die Widom-Testteilchen-Methode verwendet. Die Löslichkeit von Gasen in Ionischen Flüssigkeiten wird maßgeblich durch eine Solvatationsenthalpie-Entropie-Kompensation bestimmt. Mit diesem Wissen konnte eine Anpassung entwickelt werden, die das Temperaturverhalten der Gaslöslichkeit aus nur einem Datenpunkt voraussagt.In this work the focus is on the solubility of different gases (eg. CO2, CH4, O2, N2, H2) in Ionic Liquids (1-n-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide [CnMIm][NTf2]). Based on molecular dynamics simulations the solubility is determind from solvation free energies with the Widom testparticle technique and the Overlapping-Distribution-Method. The solubility of gases is mainly determined by an entropy-enthalpy compensation effect. With this knowledge a fit function is developed that is able to predict the temperature dependence of the solubility from only one data point