Clean Technology (청정기술)

The Korean Society of Clean Technology (한국청정기술학회)
권호 표지

Volume Expansion of Ionic Liquids in the Presence of Supercritical Carbon Dioxide

초임계이산화탄소의 존재 하에서 이온성액체의 부피팽창

  • Lim, Bang-Hyun (School of Display and Chemical Engineering, Yeungnam University) ;
  • Shim, Jae-Jin (School of Display and Chemical Engineering, Yeungnam University)
  • 임방현 (영남대학교 디스플레이화학공학부) ;
  • 심재진 (영남대학교 디스플레이화학공학부)
  • Published : 2008.12.31
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Abstract

The volume expansion of three ionic liquids (ILs) in the presence of supercritical carbon dioxide has been measured at pressures up to 32 MPa and at temperatures from 313.15 to 333.15 K in a high-pressure view cell. The imidazolium-derivative ionic liquids 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim][$PF_6$]), 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([bmim][$BF_4$]), and 1-octyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([omim][$BF_4$]) were employed in this research. The effects of pressure, temperature, nature of anion and cation as well as the water content on the volume expansion of ILs by absorbing $CO_2$ were investigated experimentally. The volume expansion was higher for the ILs with longer cationic alkyl group and for the ILs with lower anion polarity. The lower the water content, the lower the temperature, or the higher the pressure, the higher was the expansion of IL phase.

초임계이산화탄소의 존재 하에서 세 가지 이온성액체(IL)의 부피팽창을 압력 32 MPa까지, 온도 313.15에서 333.15 K까지 뷰셀(view cell) 내에서 측정하였다. 이미다졸유도체 이온성액체인 육불화 1-부틸-3-메틸이미다졸([bmim][$PF_6$]), 사불화 1-부틸-3-메틸이미다졸([bmim][$BF_4$]), 사불화 1-옥틸-3-메틸이미다졸([omim][$BF_4$])을 연구에 사용하여, 압력, 온도, 양이온과 음이온의 성질, 그리고 수분 함량이 $CO_2$의 흡수에 의한 이온성액체의 부피팽창에 미치는 영향을 실험적으로 조사하였다. 부피팽창은 긴 양이온 알킬그룹을 가지고 있는 이온성액체 및 음이온 극성이 작은 이온성액체에서 크게 나타났다. 수분함량이 적을수록, 온도가 낮을수록, 그리고 압력이 높을수록 이온성액체상의 부피는 더 크게 나타났다.

Keywords