Umweltsicherheit von Chemikalien verbessern

Um neue Industriechemikalien möglichst umweltfreundlich entwickeln zu können, ist es hilfreich, bereits in einer frühen Phase die physikalischen, chemischen und ökotoxiko-logischen Eigenschaften zu kennen
oder abzuschätzen.

Das genau war das Ziel eines Forschungsvorhabens des Instituts für Anorganische und Analytische Chemie (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg), des Zentrums für Umweltforschung und nachhaltige Technologien (Universität Bremen) und der COSMOlogic GmbH & Co. KG. Als Ergebnis entstand ein computerbasiertes Vorhersagemodell, mit dem sich wichtige Eigenschaften ionischer Flüssigkeiten vorhersagen lassen.

Ionische Flüssigkeiten sind eine attraktive neue Materialklasse, die zunehmend an technischer Bedeutung gewinnen. Eine Besonderheit liegt in ihrer Vielfältigkeit und der Möglichkeit, sie auf spezielle Bedürfnisse und Anwendungen hin »Maß zu schneidern«. Daher ist auch eine Vorhersagemöglichkeit ihrer Umweltsicherheit von größter praktischer Relevanz, um den experimentellen Aufwand zu reduzieren und die Entwicklung voranzutreiben.

Die COSMOlogic GmbH & Co. KG hat in Kooperation mit Professor Krossing (Universität Freiburg) und Professor Thöming (Universität Bremen) das Softwarepaket COSMOtherm  erweitert, damit sich in kurzer Zeit eine große Anzahl virtueller Ionischer Flüssigkeiten (ILs) auf ihre Eigenschaften untersuchen lassen.

Grundlage dafür ist die COSMO-RS Methode. Das auf quantenchemischen Berechnungen basierte COSMO-RS System ergänzt das in vielen Quantenchemieprogrammen vorhandene »Conductor like Screening Model« (COSMO) um eine realistische Thermodynamik in Flüssigkeiten. Diese Kombination hat sich in der Praxis als besonders robust und prädiktiv herausgestellt.

Obwohl COSMO-RS zunächst für neutrale Moleküle entwickelt wurde, ist die Vorhersage von thermodynamischen Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten mit nahezu der gleichen Genauigkeit wie für neutrale Substanzen möglich. Diese Vorhersagemöglichkeiten im Bereich der ionischen Flüssigkeiten zeichnen COSMO-RS gegenüber anderen Verfahren aus. Eine auf COSMO-RS basierende Methode wurde abschließend in COSMOtherm
integriert.

Projektthema:
Vorhersage der Eigensicherheit von ionischen Flüssigkeiten und deren Implementierung in ein Programmpaket

Projektdurchführung:
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Lehrstuhl für Molekül- und Koordinationschemie
Institut für Anorganische und Analytische Chemie
Professor Dr. Krossing
Albertstraße 21
79104 Freiburg i. Br.
Telefon    0761|2036122
sekretariat.lmk@ac.uni-freiburg.de

Kooperationspartner:
COSMOlogic GmbH & Co. KG
Burscheider Strasse 515
51381 Leverkusen
Telefon    02171| 363664
reinisch@cosmologic.de
www.cosmologic.de

Universität Bremen
Zentrum für Umweltforschung und Nachhaltige Technologien (UFT)
Professor Dr. Thöming
www.uft.uni-bremen.de


AZ 26664