将低共熔溶剂限域于纳米孔中：对热力学与化学活性的洞察
软凝聚态物质
2022-01-05 v1 化学物理
摘要
我们建立了典型低共熔溶剂 ethaline（乙二醇/氯化胆碱 2:1）作为水合度函数的详细相图，包括在块体状态以及限域于介孔二氧化硅基质 MCM-41 和 SBA-15 的纳米通道中，其孔半径 = 1.8 nm 和 4.15 nm。对于纯的和中等水合的 DES，在所有情况下均避免了冻结并形成玻璃化溶液。对于高于阈值质量分数 的水，发生结晶并导致形成最大冷冻浓缩的 DES 溶液。在此情况下，由于限域与冰点降低效应的结合，在限域态中实现了极深的熔化凹陷。这些现象基于经典 Gibbs-Thomson 和 Raoult 热力学方法的扩展版本进行了定量分析。在此框架中，限域系统中水化学活性的预测值被显示系统性偏离块体对应物。这一显著观察的起源就“无人区”中水的热力学反常以及 DES 溶液在纳米通道中或与固体界面处被操纵时可能存在的特定纳米结构进行了讨论。
引用
@article{arxiv.2201.01067,
title = {Confining deep eutectic solvents in nanopores: insight into thermodynamics and chemical activity},
author = {Benjamin Malfait and Aicha Jani and Denis Morineau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01067},
year = {2022}
}