Una predicción para el rendimiento de conversión de HS a azufre elemental en un metal de transición incorporado en líquido iónico utilizando COSMO-RS
Autores: Mutalib, Nor Fariza Abd; Bustam, Mohamad Azmi; Wirzal, Mohd Dzul Hakim; Idris, Alamin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una predicción para el rendimiento de conversión de HS a azufre elemental en un metal de transición incorporado en líquido iónico utilizando COSMO-RS
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Rendimiento de conversión
Sulfuro de hidrógeno
Azufre elemental
Líquidos iónicos
Solubilidad
Viscosidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En el presente estudio, se predice el rendimiento de conversión del sulfuro de hidrógeno (HS) a azufre elemental en metales de transición incorporados en líquidos iónicos (ILTMs) utilizando un modelo de pantalla similar a un conductor para disolventes realistas (COSMO-RS). Las predicciones se realizaron mediante el establecimiento de una correlación entre el rendimiento de conversión y la solubilidad de HS en líquidos iónicos (ILs). Todas las moléculas involucradas fueron optimizadas en el nivel computacional DFT/TZVP/M06 e importadas en el programa COSMOtherm en condiciones equimolares. Con fines de validación, se predijo la solubilidad de los ILs a una presión de 1 bar. Se utilizó un análisis de regresión simple para establecer una relación entre la solubilidad y el rendimiento de conversión de HS. Los resultados indican que la predicción de solubilidad de los ILs es precisa (R = 93.40%) con un valor p de 0.0000000777. Además, se encontró que el rendimiento de conversión depende generalmente del valor de solubilidad. Además, se eligió el cloruro de 1-butil-3-metilimidazolio [bmim][Cl] como el IL base para incorporar el metal de transición, debido a su solubilidad y selectividad hacia HS. La tendencia de solubilidad de los ILTMs sigue el siguiente orden: [bmim][NiCl] > [bmim][FeCl] > [bmim][CoCl] > [bmim][CuCl]. Según las mediciones de viscosidad de los ILTMs, [bmim][NiCl3] y [bmim][FeCl4] exhibieron los valores de viscosidad más altos y más bajos, respectivamente. Por lo tanto, [bmim][FeCl] es un ILTM prometedor debido a su mayor solubilidad y baja viscosidad para la aplicación estudiada.
Descripción
En el presente estudio, se predice el rendimiento de conversión del sulfuro de hidrógeno (HS) a azufre elemental en metales de transición incorporados en líquidos iónicos (ILTMs) utilizando un modelo de pantalla similar a un conductor para disolventes realistas (COSMO-RS). Las predicciones se realizaron mediante el establecimiento de una correlación entre el rendimiento de conversión y la solubilidad de HS en líquidos iónicos (ILs). Todas las moléculas involucradas fueron optimizadas en el nivel computacional DFT/TZVP/M06 e importadas en el programa COSMOtherm en condiciones equimolares. Con fines de validación, se predijo la solubilidad de los ILs a una presión de 1 bar. Se utilizó un análisis de regresión simple para establecer una relación entre la solubilidad y el rendimiento de conversión de HS. Los resultados indican que la predicción de solubilidad de los ILs es precisa (R = 93.40%) con un valor p de 0.0000000777. Además, se encontró que el rendimiento de conversión depende generalmente del valor de solubilidad. Además, se eligió el cloruro de 1-butil-3-metilimidazolio [bmim][Cl] como el IL base para incorporar el metal de transición, debido a su solubilidad y selectividad hacia HS. La tendencia de solubilidad de los ILTMs sigue el siguiente orden: [bmim][NiCl] > [bmim][FeCl] > [bmim][CoCl] > [bmim][CuCl]. Según las mediciones de viscosidad de los ILTMs, [bmim][NiCl3] y [bmim][FeCl4] exhibieron los valores de viscosidad más altos y más bajos, respectivamente. Por lo tanto, [bmim][FeCl] es un ILTM prometedor debido a su mayor solubilidad y baja viscosidad para la aplicación estudiada.