ИСТИНА

Ионогели – композитные материалы, состоящие из ионной жидкости (ИЖ), иммобилизованной в твердой матрице – являются перспективными материалами для использования в экстракции, в составе электрохимических устройств и т.д. Их практическое применение обычно связано с наличием в окру-жающей среде воды (в виде непосредственно водной фазы или влаги в воздухе), но вопрос возможно-сти вымывания дорогой и часто токсичной ИЖ из ионогелей ранее не был изучен. Целью работы стала разработка методов анализа стабильности ионогелей при контакте с водной средой и принципов дизайна ионогелей на основе диоксида кремния для минимизации вымывания ИЖ из их матрицы. Степень вымывания ИЖ из ионогеля была определена путем непрерывного измерения электропроводности водной фазы, в которой выдерживали ионогели. Данная методика анализа была валидирована количественной ЯМР-спектроскопией. Методика синтеза ионогелей, дающая наимень-шую степень вымывания ИЖ в водную фазу, была определена экспериментально путем анализа ионо-гелей, полученных пропиткой порошка и монолита аэрогелей SiO2, а также золь-гель синтезом ионо-геля в присутствии ИЖ. Варьирование степени гидрофобности ионогелей проводили путем использо-вания золя SiO2, полученного согидролизом гидрофильного тетраметоксисилана (TMOS) и гидрофоб-ного метилтриметоксисилана (MTMS) в различных соотношениях. Также были взяты стандартные ионные жидкости на основе 1-бутил-3-метил-имидазолия [BMIM] с гидрофильным ([DCA]) и гидро-фобным ([TFSI]) анионами и ИЖ на основе [TFSI] аниона и катионами 1-этил-3-метилимидазолия ([ЕMIM]) и 1-октил-3-метилимидазолия ([OMIM]). Было установлено, что наименьшую степень вымывания ИЖ из ионогеля демонстрирует образец, полученный золь-гель синтезом в присутствии ИЖ. Среди образцов, полученных таким методом, наименьшую степень вымывания ИЖ из матрицы (47,5 % – 72,8 %) показали образцы на основе ИЖ с [TFSI]-анионом, среди которых максимальное удержание ИЖ (52,5 %) в матрице показал образец с матрицей, содержащей 50 % MTMS. Было установлено, что образцы с данным составом матрицы показывают еще меньшую степень вымывания ИЖ в водную фазу (14 %) при использовании [ОMIM] [TFSI]. Таким образом, впервые была разработана методика количественного определения степени вы-мывания ИЖ из ионогелей путем непрерывной кондуктометрии водной фазы, в которой выдерживали ионогели. Для уменьшения вымывания ИЖ из ионогеля в водную среду необходима оптимизация состава образцов, путем использования ИЖ с гидрофобным анионом. Также, при использовании ИЖ, катион которой содержит длинную углеводородгую цепочку, присоединенную к имидазолиевому кольцу, возможно значительно снизить потери ИЖ.