Исследование структурных и функциональных свойств ионных жидкостей на нанометровой шкале методами Электронного Парамагнитного Резонанса

Ионные жидкости (ИЖ) – перспективный класс веществ, находящих все большее количество приложений в различных областях науки и индустрии. Ряд уникальных физико-химических свойств ИЖ, таких как высокая термостабильность, низкая летучесть, высокая вязкость, самоорганизация в растворах, протонная проводимость и др., позволяют использовать их в качестве новых малотоксичных растворителей в зеленой химии, в качестве агентов доставки лекарств в биомедицине, в качестве компонентов новых функциональных наноматериалов, и т.д. Кроме того, одним из наиболее интересных свойств ИЖ является их способность к самоорганизации на нанометровой шкале и образованию наноструктур. В частности, для ИЖ на основе катионов имидазолия наблюдается сегрегация неполярных алкильных цепей катионов с образованием неполярных и полярных нанодоменов. В настоящий момент интерес к гетерогенностям и эффектам наноструктурирования в ИЖ постоянно растет, как вследствие фундаментальной важности этих явлений, так и в перспективе различных приложений в катализе, фотохимическом синтезе, доставке лекарств и др. Вместе с тем, глубокое понимание физико-химической природы наноструктурирования ИЖ и свойств образующихся гетерогенностей на данный момент не достигнуто. В значительной мере это связано с недостаточным количеством и информативностью имеющихся экспериментальных методов характеризации наноструктур в ИЖ. Значительное количество экспериментальных исследований проведено с помощью различных методов дифракции и рассеяния, также ЯМР и оптических методов. В рамках данного проекта, мы впервые применим разработанную нами ранее методологию ЭПР для систематического изучения структурных и функциональных свойств чистых ИЖ различного типа на нанометровой шкале, а также водных смесей данных ИЖ. Новизна предлагаемого исследования связана с изучением принципиально новых явлений аномального наноструктурирования в ИЖ, использованием новых информативных методов и подходов ЭПР к исследованию наноструктур в ИЖ, и постановкой новых задач, решение которых становится возможным благодаря развитым нами подходам. Актуальность исследования высока вследствие растущего интереса к применению ИЖ в различных областях науки и индустрии, где понимание фундаментальных аспектов формирования наноструктур/гетерогенностей в ИЖ способно вывести разработки на качественно новый уровень.