• 제목/요약/키워드: Ionic Center

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고온 PEFCs를 위한 탄화수소계열 고분자와 이온성 액체를 함유하는 복합막에 관한 연구 (A study on composite membranes based on hydrocarbon polymers and ionic liquids for high temperature PEFCs)

  • 백지숙;박진수;김경현;문기영;김혜경;최영우;박구곤;양태현;김창수;설용건
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.147-148
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    • 2009
  • The water-like ionic liquids have been widely used to enable the proton conduction in ionic liquid based membranes at high temperature and anhydrous PEFCs. In this study, we synthesized various kinds of composite membranes based on hydrocarbon polymers having good thermal and mechanical stabilities at high temperatures and ionic liquids. The composite membrane consisting of hydrocarbon polymer and ionic liquid was characterized by thermogravimetric analyzer (TGA) and impedance spectroscopy. Consequently the non-aqueous composite membranes of a variety of hydrocarbon polymer and ionic liquids have good conductivity and thermal stability at high temperature conditions.

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Molecular Dynamics Simulation Study for Ionic Strength Dependence of RNA-host factor Interaction in Staphylococcus aureus Hfq

  • Lazar, Prettina;Lee, Yun-O;Kim, Song-Mi;Chandrasekaran, Meganathan;Lee, Keun-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1519-1526
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    • 2010
  • The behavior of peptide or protein solutes in saline aqueous solution is a fundamental topic in physical chemistry. Addition of ions can strongly alter the thermodynamic and physical properties of peptide molecules in solution. In order to study the effects of added ionic salts on protein conformation and dynamics, we have used the molecular dynamics (MD) simulations to investigate the behavior of Staphylococcus aureus Hfq protein under two different ionic concentrations: 0.1 M NaCl and 1.0 M NaCl in presence and absence of RNA (a hepta-oligoribonucleotide AU5G). Hfq, a global regulator of gene expression is highly conserved and abundant RNA-binding protein. It is already reported that in vivo the increase of ionic strength results in a drastic reduction of Hfq affinity for $Q{\beta}$ RNA and reduces the tendency of aggregation of Escherichia coli host factor hexamers. Our results revealed the crucial role of 0.1 M NaCl Hfq system on the bases with strong hydrogen bonding interactions and by stabilizing the aromatic stacking of Tyr42 residue of the adjacent subunits/monomers with the adenine and uridine nucleobases. An increase in RNA pore diameter and weakened compactness of the Hfq-RNA complex was clearly observed in 1.0 M NaCl Hfq system with bound RNA. Aggregation of monomers in Hfq and the interaction of Hfq with RNA are greatly affected due to the presence of high ionic strength. Higher the ionic concentration, weaker is the aggregation and interaction. Our results were compatible with the experimental data and this is the first theoretical report for the experimental study done in 1980 by Uhlenbeck group for the present system.

상온 이온액을 이용한 고온 무수 PEMFC용 고정화 액막의 온도에 따른 이온전도도 거동 (Behaviors of Ionic Conductivity with Temperature for High-Temperature PEMFC Containing Room Temperature ionic Liquids Under Non-humidified Condition)

  • 김범식;변용훈;박유인;이상학;이정민;구기갑
    • 멤브레인
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    • 제16권4호
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    • pp.268-275
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    • 2006
  • 이온전도도가 높은 상온 이온액을 이용하여 저온, 고온 상분리에 의한 multi-stage phase separation process로 새로운 고정화 이온액 전해질 막(supported ionic liquid electrolyte membranes, SILEMs)을 제조하였다. PVDF와 imidazolium계 이온액을 각각 분리막 소재와 전해액으로 사용하였다. 이온전도도 특성을 알아보기 위해 SILEMs을 LCR meter를 이용 해 $30^{\circ}C$부터 $130^{\circ}C$까지 실험하였다. 가습조건에서 cast Nafion 막의 이온전도도는 $30^{\circ}C$부터 $100^{\circ}C$까지는 직선적으로 증가하였으나 그 이후에는 감소하였다. 그러나 SILEMs의 경우 운전온도의 증가에 따라 이온전도도가 증가하였다. 또한 SILEMs의 이온전도도 거동은 가습과 관계없이 거의 같았다. SILEMs의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $2.7{\times}10^{-3}S/cm$이었고 온도가 $130^{\circ}C$까지 증가함에 따라 $2.2{\times}10^{-2}S/cm$까지 거의 직선적으로 증가하였다. $SiO_2$를 이용하여 SILEMs의 물리적 성질에 대한 무기첨가제의 영향에 관하여 연구하였다. SILEMs에 $SiO_2$의 첨가는 비록 약간의 이온전도도 감소는 있으나 SILEMs의 기계적 강도를 향상시킬 수 있었다.

CO2 부가반응에 적용된 Silica 담지 이온성 액체 촉매 (Application of Silica-supported Ionic Liquid Catalysts to Cycloaddition of CO2)

  • 김동우;김현국;조득희
    • 공업화학
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    • 제27권3호
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    • pp.239-244
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    • 2016
  • 본 총설에서는 $CO_2$와 에폭시 화합물의 부가반응에서 무정형, SBA, MCM 또는 상업적으로 쉽게 이용 가능한 다양한 silica 지지체에 담지된 이온성 액체의 촉매적 적용가능성에 대하여 검토하였다. $CO_2$ 부가반응에 의한 5원환 카보네이트의 합성에 대하여 담지된 이온성 액체의 구조적인 영향과 silica 지지체의 종류에 따른 촉매 활성을 검토한 바, 관능기 또는 금속을 보유한 이온성 액체인 경우에 촉매 성능이 개선됨을 알 수 있었다. 또한 silica에 담지된 이온성 액체(SSIL) 촉매의 재사용성과 반응메커니즘을 조사하여 제시하였다.

팔라듐 입자 제조에 미치는 이미다졸계 이온성액체의 양이온 효과 (Effect of the Cation Part of Imidazolium Ionic Liquids on Synthesis of Palladium Particle)

  • 김창수;안병성;태현만;전승혜;유계상
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.510-513
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    • 2012
  • 전통적인 화학적 환원법에 이온성액체를 사용하여 팔라듐 입자를 제조하였다. 이온성액체를 구성하는 양이온의 종류에 따라 형성된 팔라듐 입자는 다양한 크기와 모양을 가지는 것이 관찰되었다. 이는 이온성액체의 양이온이 길이에 따라 합성 중에 이온성액체들 간에 형성되는 구조체의 안정성에 차이를 보이기 때문이다. [$BF_{4}$] 음이온을 가지는 이온성액체 중 양이온의 알킬기가 hexyl인 이온성액체를 이용하여 합성된 팔라듐 입자가 가장 작고 균일하게 형성되었다.

Effect of Annealing of Nafion Recast Membranes Containing Ionic Liquids

  • Park, Jin-Soo;Shin, Mun-Sik;Sekhon, S.S.;Choi, Young-Woo;Yang, Tae-Hyun
    • 전기화학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • The composite membranes comprising of sulfonated polymers as matrix and ionic liquids as ion-conducting medium in replacement of water are studied to investigate the effect of annealing of the sulfonated polymers. The polymeric membranes are prepared on recast Nafion containing the ionic liquid, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ($EMIBF_4$). The composite membranes are characterized by thermogravitational analyses, ion conductivity and small-angle X-ray scattering. The composite membranes annealed at $190^{\circ}C$ for 2 h after the fixed drying step showed better ionic conductivity, but no significant increase in thermal stability. The mean Bragg distance between the ionic clusters, which is reflected in the position of the ionomer peak (small-angle scattering maximum), is larger in the annealed composite membranes containing $EMIBF_4$ than the non-annealed ones. It might have been explained to be due to the different level of ion-clustering ability of the hydrophilic parts (i.e., sulfonic acid groups) in the non- and annealed polymer matrix. In addition, the ionic conductivity of the membranes shows higher for the annealed composite membranes containing $EMIBF_4$. It can be concluded that the annealing of the composite membranes containing ionic liquids due to an increase in ion-clustering ability is able to bring about the enhancement of ionic conductivity suitable for potential use in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) at medium temperatures ($150-200^{\circ}C$) in the absence of external humidification.

금속 함유 이온성 액체 촉매상에서의 프로필렌 카보네이트의 합성 (Synthesis of Propylene Carbonate over Metal containing Ionic Liquid Catalysts)

  • 문예지;지다혜;김동우;김현국;조득희
    • 공업화학
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    • 제27권2호
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    • pp.153-157
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    • 2016
  • 본 연구에서는 세 가지 형태의 금속을 함유한 이온성 액체 촉매를 제조하고, 다양한 물리화학적 분석법으로 제조된 촉매의 특성분석을 실시하였다. 프로필렌 옥사이드(PO)와 이산화탄소의 부가반응을 통한 프로필렌 카보네이트(PC)의 합성반응에서 세 가지 촉매의 반응활성을 확인하였고 속도론적 연구를 통해 촉매들의 반응성 차이를 비교하였다. 세가지 금속이 다른 촉매에 대한 유사 반응속도 상수($K_{app}$)는 $(MeIm)_2ZnCl_2$, > $(MeIm)_2FeCl_2$ > $(MeIm)_2CuCl_2$의 순서이며, 이 것은 세 가지 촉매의 반응성이 $(MeIm)_2ZnCl_2$ > $(MeIm)_2FeCl_2$ > $(MeIm)_2CuCl_2$의 순서로 실험결과와 잘 일치하였다.

Application of Ionic Liquids Based on 1-Ethyl-3-Methylimidazolium Cation and Fluoroanions to Double-Layer Capacitors

  • Ue, Makoto;Takeda, Masayuki
    • 전기화학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.192-196
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    • 2002
  • Ionic liquids based on l-ethyl-3-methylimidazolium cation $(EMI^+)$ and inorganic or organic anions containing fluorine atoms were applied to electrolyte materials for double-layer capacitors. The double-layer capacitors composed of a pair of activated carbon electrodes and an ionic liquid selected from $EMIBF_4,\; EMINbF_6,\;EMITaF_6,\;EMICF_3SO_3,\;EMI(CF_3SO_2)_2N,\;and\;EMI(C_2F_5SO_2)_2N$ showed inferior low-temperature characteristics to those of a conventional nonaqueous electrolyte based on propylene carbonate (PC) solvent. On the other hand, the capacitor using $EMIF{\cdot}2.3HF$ showed excellent low-temperature characteristics due to its high conductivity at low temperatures, however, it had a lower working voltage $(\~2V)$ than the conventional nonaqueous counterpart $(\~3V)$.

이온성 액체를 함유한 고분자 겔 전해질의 특성연구 (Characterization of Ionic Liquid Contained Polymer Gel Electrolyte)

  • 류상욱;송의환
    • 폴리머
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    • 제32권1호
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    • pp.85-89
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    • 2008
  • 이온성 액체인 N-methoxymethyl-N-methylpyrrolidium bis(trifluoro-methansulfonyl)imide (MPSI)를 첨가제로 함유하는 acrylate 계열의 단량체를 다관능기형 acrylate 가교제와 함께 carbonate 용매에서 중합, 겔형의 고분자 전해질을 합성하였다. 고분자 전해질의 이온전도성은 고분자의 함량, 가교제의 종류, 이온성 액체의 함량에 따라 측정되었으며, 인장강도를 조사하여 고분자 및 이온성 액체의 함량이 기계적 물성에 미치는 영향을 파악하였다. 그 결과 성분의 최적화는 고분자 함량 15 wt%, 이온성액체 30 wt% 그리고 5 wt%의 가교제를 함유한 겔 전해액으로 달성되었고, 0.5 MPa의 기계적 물성과 0.8 mS/cm의 우수한 상온 이온 전도도를 나타내었다.