• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권7호
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• pp.2295-2298
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• 2012

We describe herein a three-dimensionally diverse micropatterning of poly(lactic acid), as a biopolymer, using 1-butyl-3-methylimidazolium-based room-temperature ionic liquids (bmim-based RTILs), [bmim]X (X = $SbF_6$, $PF_6$, $NTf_2$, Cl). Utilizing the hydrophobic bmim-based RTILs, [bmim]X (X = $SbF_6$, $PF_6$, $NTf_2$) and a phase separation technique, we were able to produce white and opaque membranes with a three-dimensional structure closely packed with particles ($10-50{\mu}m$ in diameter). The particlulate structure, made by the assistance of [bmim]$NTf_2$ and DCM, interestingly transformed to a fibrous structure by using a cosolvent, e.g., DCM/$CF_3CH_2OH$. When we used an increased amount of [bmim]$NTf_2$, the particles were effectively detached and macrosized ($100-500{\mu}m$ in diameter) and the oval-shaped beads were obtained in a powder form. By varying the counter-anion type of the imidazolium-based RTIL, for example from $NTf_2^-$ to $Cl^-$, the particulate 3D-morphology was once more transformed to a porous structure. These reserch results could be potentially useful, as a method to fabricate particulate scaffolds, fibrous or porous scaffolds, and beads as a biopolymer device in diverse fields including drug delivery, tissue regeneration, and biomedical engineering.

• 청정기술
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• 제14권4호
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• pp.248-255
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• 2008

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.

• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권8호
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• pp.2489-2493
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• 2012

A new fluorescent system (acridine/RTIL hybrid gel) confined in the 3D micro-structure of a poly(lactic acid) membrane were prepared from 1-butyl-3-methylimidazolium-based ionic liquids ([bmim]X (X = $SbF_6$, $NTf_2$, Cl); RTILs), poly(lactic acid) (PLA), and acridine via the sol-gel route. SEM images showed that, in the presence of [bmim]$SbF_6$ and [bmim]$NTf_2$, 3D-ly paticulated structures were created inside the PLA membranes and acridine/RTIL hybrid gels were confined in gabs of particulates. However, the use of [bmim]Cl induced the formation of a 3D-ly porous structure containing the hybrid gel of acridine/[bmimCl in the micropores. The three fluorescent systems exhibited different fluorescence behaviors (fluorescence maximum and intensity) depending on the C2-H acidity scale of the RTILs (or their anion type). Acridine gels hybridized with [bmim]$SbF_6$ and [bmim]$NTf_2$ showed blue fluorescence with relative high intensity, whereas the hybrid gel with [bmim]Cl exhibited almost no fluorescence under dry conditions. However, the acridine/[bmim]Cl hybrid system in the micro-porous PLA membrane started to emit fluorescent light under humid conditions and showed a possible response, indicating that it could be applied as a humidity sensor.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권3호
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• pp.461-471
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• 2013

Use of low bandgap polymers is the most suitable way to harvest a broader spectrum of solar radiations for solar cells. But, still there is lack of most efficient low bandgap polymer. In order to solve this problem, we have synthesised a new low bandgap polymer and investigated its interaction with the ILs to enhance its conductivity. ILs may undergo almost unlimited structural variations; these structural variations have attracted extensive attention in polymer studies. In addition to this, UV-Vis spectroscopy, confocal Raman spectroscopy and FT-IR spectroscopy results have revealed that all studied ILs (tributylmethylammonium methyl sulfate [$N_{1444}$][$MeSO_4$] from ammonium family) and 1-methylimidazolium chloride ([MIM]Cl, and 1-butyl-3-methylimidazolium chloride [Bmim]Cl from imidazolium family) has potential to interact with polymer. Further, protic ILs shows enhanced conductivity than aprotic ILs with low bandgap polymer. This study provides the combined effect of low bandgap polymer and ILs that may generate many theoretical and experimental opportunities.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1749-1754
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• 2009

Solubilities of carbon dioxide (C$O_2$) in a series of fluorine-free room temperature ionic liquids (RTILs), dialkylimidazolium dialkylphosphates and dialkylimidazolium alkylphosphites, were measured at 313∼333 K and pressures up to 5 MPa. Henry’s law coefficients as the solubility parameter of C$O_2$ in RTILs were derived from the isotherm of fugacity versus C$O_2$ mole fraction. The C$O_2$ solubility in a phosphorus-containing RTIL was found to increase with the increasing molar volume of the RTIL. In general, dialkylimidazolium dialkylphosphate exhibited higher absorption capacity than dialkylimidazolium alkylphosphite as long as the RTILs possess an identical cation. Among RTILs tested, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate [BMIM][B$u_2PO_4$] and 1-butyl-3-methylimidazolium butylphosphite [BMIM][BuHP$O_3$] exhibited similar Henry’s law coefficients to 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl)imide ([BMIM][T$f_2$N]) and 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMIM][B$F_4$]), respectively. The Krichevsky-Kasarnovsky equation was employed to derive the C$O_2$ solubility parameter (Henry’s law coefficient) from the solubility data measured at elevated pressures.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권3호
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• pp.347-351
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• 2013

글리세롤과 요소의 카르보닐화 반응에 의한 글리세롤카보네이트(GC)의 제조반응에 대하여 이온성 액체 촉매의 특성을 조사한 결과 사용된 4급암모늄염 촉매와 이미다졸염 촉매의 알킬기의 길이가 짧을수록, 할로겐 음이온의 친핵성이 클수록 촉매의 활성은 증가하였다. TBAC 촉매에 대해서 반응변수인 반응온도, 반응시간, 진공도가 반응에 미치는 영향을 고찰하였다. $ZnCl_2$를 조촉매로 사용한 경우 각각 촉매의 활성보다 더 높은 활성을 나타내어 시너지 효과가 관찰되었으며, 이것은 혼합촉매의 산-염기적 특성에 기인하는 것으로 판단된다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.477-483
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• 2011

본 연구는 supercapacitor에 사용되는 전해액인 이온성 액체 EMI-$BF_4$ (1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate)를 제조 한 다음 산화알루미늄과 활성탄 그리고 액체/액체 연속 추출방법을 이용하여 고순도의 이온성 액체를 얻기 위한 정제방법을 연구하였다. 산화알루미늄과 활성탄을 이용한 정제는 고순도 이온성 액체를 얻기에는 부적합 하였고 액체/액체 연속 추출을 통한 정제과정에서 용매제의 변화에 따른 전기적 용량을 비교한 결과 이온성 액체 대비 증류수 비율을 높게 할수록 불순물제거율이 높으며 또한 supercapacitor의 전기적 성능이 좋게 나왔다. 그리고 추출용매는 1,2-dichloroethane을 이용할 경우 methylene chloride으로 추출할 때 보다 고순도의 이온성 액체를 얻었으며 또한 전기적 용량이 높게 나왔다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.873-876
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• 2012

Ionic Liquids (ILs) 는 표준상태에서 액체이온으로 존재하는 물질로 여러 가지 방법으로 다양한 특성을 띄게 할 수 있다. 이런 성질을 적절하게 이용하여 계면활성제 등 다양한 분야로의 응용이 가능하다. ILs의 한 종류인 1-10-alkyl-3-methylimidazolium bromide([C10mim][Br]) 은 특정한 환경에서 양친매성을 가진다. 이번 논문에서 우리는 분자동역학을 이용하여 수용액에서의 [C10mim][Br]의 응집 거동에 대한 연구를 진행하였다. 정준모듬(canonical ensemble)을 이용하여 모사 간 시스템의 부피와 온도를 일정하게 유지시키고 5ns 동안의 전산모사를 통하여 얻은 radial distribution function(RDF)을 이용하여 [C10mim][Br]과 물 분자간의 상호작용 및 그 분포의 특성에 대하여 논의하였다. 분자동역학적 계산을 위하여 LAMMPS 코드를 사용하였고, VMD 코드를 이용하여 후처리(post processing)을 진행하였다.

• 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.