이온성 액체 조합에 따른 이온성 액체/이산화탄소 혼합물의 기포점 측정 및 모델링
Bubble Point Measurement and Modeling of CO2 in Ionic Liquids according to Ion Combination
- 주제(키워드) bubble point , carbon dioxide , solubility , ionic liquid
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 임종성
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046373
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
초임계 이산화탄소는 유기용매를 추출하는 데에 활용된다. 이온성 액체는 비휘발성, 비폭발성 그리고 열적안정성 등 독특한 특성 덕분에 다양한 화학 산업에서 각광받고 있다. 이온성 액체의 화학적 물리적 성질은 양이온-음이온 조합에 의해 다양하게 변화가 가능하다. 그리고 기체를 정제하는 용매로서의 사용은 이온성 액체의 기본적인 적용분야이다. 최근에, 초임계 이산화탄소와 이온성 액체를 사용하여 촉매반응과 추출이 동시에 수반되는 hybrid system이 시도되고 있다. 본 연구에서는 이산화탄소를 이용해 유기용매로부터 이온성 액체를 분리시키고, 이산화탄소가 녹아있는 이온성 액체로부터 액상이 회수 재사용 가능하게 하기 위하여 이온성 액체와 이산화탄소 간 상호작용에 중점을 두었다. 따라서, 이러한 hybrid system을 개발하기 위해서는 이온성 액체에 용해된 이산화탄소의 상 거동에 대한 이해가 필요하다. 양이온-음이온 조합이 용해도에 미치는 영향을 알기 위해 10가지 이온성 액체 [C3mpy][Tf2N], [C5mpy][Tf2N], [C7mpy][Tf2N], [C9mpy][Tf2N], [HMIM][Tf2N], [HMIM][TfO], [HMIM][MeSO4], [HMIM][BF4], [HMIM][PF6], [HMIM][SbF6]에 녹은 이산화탄소의 용해도가 303.15K부터 373.15K의 온도 범위에서 측정되었다. 실험 결과는 Modified-Joback-Reid Method와 PR-EoS를 이용하여 correlation되었다.
more초록/요약
Supercritical carbon dioxide is utilized to extract organic solvent. Ionic liquids (ILs) is considered to have a large variety of applications in chemical industry area because of their common characteristics, non-volatility, non-flammability and thermal-stability. The chemical and physical properties of ILs are multipurpose by changing cation-anion combination. And basic application of ILs is the use as a solvent to purify gases. Recently, hybrid system, that attends extraction and catalysis reaction simultaneously by joining supercritical carbon dioxide and ionic liquid, is attempted. This study focuses on the interaction of ILs-CO2 to separate ILs from organic solvents by CO2 and to recover solutes from ILs with CO2. Subsequently, an understanding of the phase behavior of carbon dioxide in ionic liquids is necessary to design this hybrid processes. This study presents measurements of the solubility of carbon dioxide in 10 different room temperature ionic liquids, [C3mpy][Tf2N], [C5mpy][Tf2N], [C7mpy][Tf2N], [C9mpy][Tf2N], [HMIM][Tf2N], [HMIM][TfO], [HMIM][MeSO4], [HMIM][BF4], [HMIM][PF6], [HMIM][SbF6], as a function of temperature between 303.15K and 373.15K so as to clarify the effect of cation and anion. The precision of the experimental data is correlated by PR-EoS and Modified-Joback-Reid Method.
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