• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2010년도 춘계학술 발표회
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• pp.199-199
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• 2010

Polymeric membranes have been widely used to separate gas mixtures, such as $O_2/N_2,\;CO_2/CH_4,\;CO_2/N_2$, and olefin/paraffin. The permeation selectivity is the ratio between composition ratio at the permeate side and composition ratio at the feed side. In addition, the permeation selectivity is a product of solubility selectivity and diffusivity selectivity. We present a novel idea and describe its experimental result, which was achieved by preparing polymer gel films that included a room temperature ionic liquid (RTIL) in a polymer matrix. It is known that $CO_2$ can dissolve easily in imidazolium-based RTILs. We prepared polymer-ionic liquid gel films using an ionic liquid, 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([emim] acetate, C-tri) and a host polymer, poly (vinyl acetate) (PVAc, Aldrich).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권9호
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• pp.1567-1572
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• 2007

New pyrrolidinium and piperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TFSI) ionic liquids (ILs) having allyl substituents were synthesized and characterized. All of them are liquid at room temperature and stable up to 300 oC. The pyrrolidinium-based ILs showed better conductivities and lower viscosities than the corresponding piperidinium-based ILs. Among them, 1-allyl-1-methylpyrrolidinium TFSI showed the lowest viscosity of 52 cP, the highest conductivity of 5.7 mS cm?1, and the most negative cathodic voltage window of ?3.2 V (vs. Fc/Fc+) on a platinum electrode, which are the improved results compared to the corresponding analogue having a saturated substituent, 1-methyl-1-propylpyrrolidinium TFSI.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권11호
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• pp.3601-3606
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• 2012

Structural properties of a small hexapeptide molecule modeled after metal-binding siderochrome immersed in a room-temperature ionic liquid (RTIL) are studied via molecular dynamics simulations. We consider two different RTILs, each of which is made up of the same cationic species, 1-butyl-3-methylimidazolium ($BMI^+$), but different anions, hexafluorophosphate ($PF_6{^-}$) and chloride ($Cl^-$). We investigate how anionic properties such as hydrophobicity/hydrophilicity or hydrogen bonding capability affect the stabilization of the peptide in RTILs. To examine the effect of peptide-RTIL electrostatic interactions on solvation, we also consider a hypothetical solvent $BMI^0Cl^0$, a non-ionic counter-part of $BMI^+Cl^-$. For reference, we investigate solvation structures in common polar solvents, water and dimethylsulfoxide (DMSO). Comparison of $BMI^+Cl^-$ and $BMI^0Cl^0$ shows that electrostatic interactions of the peptide and RTIL play a significant role in the conformational fluctuation of the peptide. For example, strong electrostatic interactions between the two favor an extended conformation of the peptide by reducing its structural fluctuations. The hydrophobicity/hydrophilicity of RTIL anions also exerts a notable influence; specifically, structural fluctuations of the peptide become reduced in more hydrophilic $BMI^+Cl^-$, compared with those in more hydrophobic $BMI^+PF_6{^-}$. This is ascribed to the good hydrogen-bond accepting power of chloride anions, which enables them to bind strongly to hydroxyl groups of the peptide and to stabilize its structure. Transport properties of the peptide are examined briefly. Translations of the peptide significantly slow down in highly viscous RTILs.

• 전기화학회지
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• 제14권3호
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• pp.152-156
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• 2011

A room temperature ionic liquid (RTIL) based on trihexyl (tetradecyl)phosphonium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide ([$(C_6H_{13})_3P(C_{14}H_{29)}$] [TFSI];P66614TFSI) was synthesized and analyzed to determine their characteristics and properties. The bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (TFSI) anion is widely studied as an ionic liquid (IL) forming anion which imparts many useful properties, notably electrochemical stability. Especially its electrochemical and physical characteristics for solvent of lithium ion battery were investigated in detail. $P_{66614}$ TFSI exhibits fairly low conductivity (0.89 mS $cm^{-1}$) and higher viscosity (298 K: 277 cP; 343 K: 39 cP) than other ionic liquids, but it exhibits a high thermal stability (over $400^{\circ}C$). Especially corrosion behavior on Al current collector was tested at room temperature and further it was confirmed that thermal resistivity for Al corrosion was highly increased in 1.0M LiTFSI/$P_{66614}$-TFSI electrolyte comparing with other RTILs by linear sweep thermometry.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권6호
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• pp.1745-1750
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• 2013

A novel green aqueous mobile phase modified with room temperature ionic liquids (RTILs) was employed in the absence of volatile organic solvents or ion-pairing reagents to analyze thiamine, a very polar compound, by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). Due to its strongly hydrophilic nature, thiamine was eluted near the column dead time ($t_0$) using a mobile phase without adding RTILs or ion-pairing reagents, even if a 100% aqueous mobile phase, which has weak elution power under reverse phase conditions, was used. Thus, 1-ethyl-3-methyl-imidazolium hexafluorophosphate ([EMIM][$PF_6$]), which has the strongest chaotropic effect, was selected as a mobile phase additive to improve retention and avoid baseline disturbances at $t_0$. Various mobile phase parameters such as cation moiety, chaotropic anion moiety, pH and concentration of RTILs were optimized to determine thiamine at the proper retention time. Method validation was performed to assess linearity, intra- and inter-day accuracy and precision, recovery and repeatability; all results were found to be satisfactory. The developed method was also compared to the current official United States Pharmacopoeia (USP) and Korean Pharmacopoeia (KP) methods using an organic mobile phase containing an ionpairing reagent by means of evaluating various chromatographic parameters such as the capacity factor, theoretical plate number, peak asymmetry and tailing factor. The results indicated that the proposed method exhibited better efficiency of thiamine analysis than the official methods, and it was successfully applied to quantify thiamine in pharmaceutical preparations.

• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.103-110
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• 2014

본 연구에서는 리튬 이차 전지의 가연성이 높은 액체 전해액의 대체 또는 개선을 위하여 이온성 액체 전해액으로 전극들에서의 거동을 관찰하였다. 이온성 액체인 1-ethyl-1-methyl piperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide(PP12 TFSI)는 녹는점이 $85^{\circ}C$이므로 상온에서 고체상이다. PP12 TFSI를 단독으로 전해액에 사용할 수 없으므로 리튬 이온 전지용 용매와 혼합하여 사용한다. PP12 TFSI를 50 wt.% 이상 사용하면 난연성이 아주 좋은 반면에 점도가 높아서 전해액 함침이 어렵다. 이온성 액체의 비율을 44 wt.%(이온성 액체:용매=1:1.25 wt.%)로 맞추고, 혼합한 용매는 EC/DEC(1/1 vol.%)이며, $LiPF_6$의 농도가 1.5 M이 되도록 전해액을 준비하여 연구하였다. 준비한 전해액은 자가소화시간 25초의 준수한 난연성을 가지고 있으며, 여러 종류의 전극에서도 우수한 수명 성능을 보여주었다. 적용된 전극은 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4(LNMO)$, $LiFePO_4(LFP)$, $Li_4Ti_5O_{12}(LTO)$, artificial graphite이며, 특히 음극으로 사용된 artificial graphite에서의 전해액 분해를 방지하기 위한 첨가제의 거동도 관찰하였다. 여전히 전극으로의 함침의 문제가 다소 관찰이 되었으며 이런 문제가 개선될 수 있는 최적화된 혼합 이온성 액체 전해액이 개발된다면 이온성 액체의 난연성 특성은 더욱 활용성이 높아질 것이다.

• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.38-43
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• 2011

상온 이온성액체에 PC (Propylene carbonate)를 첨가하여 이온성액체(EMI-BF4)가 갖고있는 점도를 감소하고자 하였으며 EDLC에 적용하여 전기화학적 거동을 고찰하였다. 이온성액체는 충분한 이온을 가지고 있기 때문에 이온이 없는 PC를 첨가 하여도 용량구현에는 문제가 되지 않는다. 점도가 낮아짐에 따라 전해액 저항이 감소하였다. 또한 EDLC 적용시 대전류 방전용량을 확인한 결과 이온성액체에서는 $80\;mA/cm^2$의 전류밀도에서 73.1%의 용량을 유지하였지만 PC의 함량이 40 vol%인 경우 최고 81.9%까지 증가되었다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.559-563
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• 2014

상온에서 액체 상태인 이미다졸리움 계열의 이온성 액체에 이산화탄소가 잘 흡수된다는 사실은 잘 알려져 있다. 이러한 이산화탄소의 고용해도 때문에 이온성 액체를 포함하는 분리막은 이산화탄소/질소, 이산화탄소/메탄과 같은 기체 혼합물을 잘 분리할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 종류의 이온성 액체를 포함하는 poly(vinylidene fluoride)-hexafluoropropyl copolymer (PVDF-HFP) 겔 분리막을 제조하고 여러 기체의 투과도를 측정하였다. 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)인 경우, 양이온의 탄소수가 증가할수록 이산화탄소의 투과도와 선택도가 모두 감소하였다. 양이온이 1-ethyl-3-methylimidazolium[emim]인 경우, 음이온이 tetrafluoroborate ($BF{_4}^-$)일 때에 비해서 bis(trifluoromethane)sulfoneimide ($Tf_2N^-$)일 때 이산화탄소의 투과도가 2배 정도 증가하였으나, 이산화탄소/질소 및 이산화탄소/메탄의 선택도는 감소하였다. 하지만 이산화탄소/수소 선택도는 두 경우에 거의 비슷하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.708-712
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• 2012

이온성 액체는 일반적으로 거대 헤테로 고리 양이온과 무기 음이온으로 이루어진 염으로, 상온에서 액체로 존재한다. 따라서 이온성 액체의 물성은 양이온과 음이온의 종류, 알킬기의 수에 영향을 받으므로 그 조합에 의해 이온성 액체 각각의 물성이 달라진다. 또한 비휘발성, 열적 안정성, 넓은 전기 화학적 범위를 가지므로 기존의 유기용매를 대체할 주목할 만한 청정 용매(Green solvent)이다. 본 연구에서는 1-Butyl-3-methylimidazolium bromide ([BMIM][Br]), 1-butyl-3-methylimidazolium Chloride ([BMIM][Cl]), 1-butyl-3-methylimidazolium iodide ([BMIM][I]) 그리고 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMIM][$BF_4$])을 합성하였으며, 그 중 [BMIM][Br], [BMIM][I], [BMIM][$BF_4$]의 밀도, 점도, 굴절률, 열용량과 이온전도도를 293.2~323.2 K의 온도범위에서 측정하였다. 밀도와 굴절률은 [BMIM][I]가 세 이온성 액체 중 가장 높았으며, 점성은 [BMIM][Br]가 가장 높았다. 열용량은 [BMIM][Br]보다 [BMIM][$BF_4$]가 높았으며, 이온 전도도는 [BMIM][I]보다 [BMIM][$BF_4$]가 더 높았다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.412-415
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• 2013

상온 이온성액체 중 하나인 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate을 이용하여 팔라듐이 담지된 탄소입자를 제조하였다. 제조된 입자는 hexafluoropropylene (HFP) 수소화 반응용 촉매로 사용되었다. 또한 최적의 수소화 반응공정을 개발하기 위하여 다양한 반응조건에서 반응을 수행하였다. 팔라듐의 함량의 경우 3 wt% 이상을 유지하고 이온성액체와 팔라듐전구체의 몰비가 1 : 1로 합성된 촉매가 우수한 수소화 반응성을 보였다. 반응조건의 경우 수소와 HFP의 유량비가 1.25 이상이고 $GHSV_{HFP}$는 50000 mL/g-h 이하일 때 전환율 100%를 달성하였다.