Theoretical calculation of the physico-chemical properties of 1-butyl-4-methylpyridinium based ionic liquids

Artur Giełdoń , Maciej Bobrowski , Aleksandra Bielicka-Giełdoń , Cezary Czaplewski

Abstract

Ionic liquids (ILs) have attracted much attention for their unique physicochemical properties, which can be designed as needed by altering the ion combinations. Besides experimental work, numerous computational studies have been concerned with prediction of physical properties of ILs. The results of molecular dynamics simulations of ILs depend strongly on the proper force field parameterization. Classical force fields and the force fields designed specifically for ILs have been found to yield diffusion coefficients, that are too low for the liquid state. This has been attributed to the lack of electronic polarizability in the most force fields. One simple solution to this problem has been uniform by scaling down of the partial charges of all ions. In this work we investigated the influence of the charge scaling, the size of the simulated system and the temperature factor on calculated density, radial distribution function and the diffusion coefficients of the cation and anion of two methylpyridinium based ionic liquids: 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate ([b4mpy][BF4]) and 1-butyl-4-methylpyridinium chloride ([b4mpy][Cl]). We show that the parameterization is the key for a proper reproduction of the diffusion coefficient and as a consequence the melting temperature and ionic conductivity. We were also able to get some structural informations on the cation-anion relationships in the investigated ILs.
Autor Artur Giełdoń (WCh / KChT / PSP)
Artur Giełdoń
- Pracownia Symulacji Polimerów
, Maciej Bobrowski
Maciej Bobrowski
-
, Aleksandra Bielicka-Giełdoń (WCh / KTŚ / PPZU)
Aleksandra Bielicka-Giełdoń
- Pracownia Procesów Zaawansowanego Utleniania
, Cezary Czaplewski (WCh / KChT / PSP)
Cezary Czaplewski
- Pracownia Symulacji Polimerów
Inne wersje tytułu
Tytuł czasopisma/seriiJournal of Molecular Liquids, ISSN 0167-7322, (A 30 pkt)
Rok wydania2017
Tom225
Paginacja467-474
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych2
Słowa kluczowe w języku angielskimmolecular dynamics, ionic liquids, 1-butyl-4-methylpyridinium, ([b4mpy][BF4]), ([b4mpy][Cl]), charge distribution, density calculation, melting point calculation
Klasyfikacja ASJC2505 Materials Chemistry; 1606 Physical and Theoretical Chemistry; 1607 Spectroscopy; 3104 Condensed Matter Physics; 3107 Atomic and Molecular Physics, and Optics; 2504 Electronic, Optical and Magnetic Materials
DOIDOI:10.1016/j.molliq.2016.11.087
URL http://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2016.11.087
Języken angielski
Punktacja (całkowita)30
Żródło punktacjijournalList
PunktacjaPunktacja MNiSW = 30.0, 17-11-2019, ArticleFromJournal
Wskaźniki publikacji Cytowania WoS = 6; Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2017 = 1.23; Impact Factor WoS: 2017 = 4.513 (2) - 2017=3.929 (5)
Liczba cytowań*9 (2019-11-15)
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?