Measurements and correlations of CO2 solubility in [BEIM] cation based imidazolium ionic liquids : [BEIM][Tf2N],[BEIM][BF4],[BEIM][PF6]
[BEIM]양이온계열 이온성액체의 이산화탄소 흡착 연구
- 주제(키워드) carbon dioxide , ionic liquid
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 임종성
- 발행년도 2021
- 학위수여년월 2021. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- UCI I804:11029-000000065657
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
New data regarding to 1-butyl-3-ethylimidazolium ([BEIM]) cation based ionic liquid and carbon dioxide phase equilibrium are introduced. Variable volume cell was used to measure equilibrium pressure, and Peng-Robinson equation of state with van der Waals one fluid mixing rule was used to regress the data points. Temperatures were at 303.2 K to 373.2 K with 10 K temperature intervals. Absolute average differences (AAD-P%) between calculated and experimented equilibrium pressure were measured, and it was 1.65 for [BEIM][Tf2N] + CO2 system, 1.99 for [BEIM][BF4]+CO2 system, and 1.34 for [BEIM][PF6] + CO2 system. Small differences indicate that our experiments were done accurately. Solubility of CO2 was ranked [BEIM][Tf2N] > [BEIM][PF6] > [BEIM][BF4]. Also, our experimented data were compared with other imidazolium based ionic liquids, namely 1-butyl-3-methylimidazolium cation based ([BMIM]) ionic liquid and 1-hexyl-3-methylimidazolium cation based ([HMIM]) ionic liquid. Results show that increase in carbon number in N-3 imidazolium ring binding site does not show similar differences with different anion ionic liquids, but differs vary with different anion. However, at high temperature, its performances are between [BMIM] cation based ionic liquid and [HMIM] based cation ionic liquid. We conclude that its carbon chain effect in N-3 imidazolium binding site should be further be studied since there are not many papers focusing on this region.
more초록/요약
새로운 종류의 1-butyl-3-ethylimidazolium 양이온계열 이온성액체와 이산화탄소의 상평형 데이터가 소개되었다. Variable volume cell을 이용하여 상평형 데이터를 측정했으며, 펭 로빈슨 상태방정식과 반데르 발스 혼합규칙을 이용하여 실험 데이터를 회귀했다. 실험 온도의 조건은 303.2 칼빈 부터 373.2 칼빈의 범위에서 진행되었으며, 온도 범위 내에서 10도의 온도차를 주며 진행했다. 실험의 데이터는 Absolute average deviation (AAD-P)%를 이용하여 실험의 정밀도를 평가했으며, [BEIM][Tf2N] + CO2 시스템의 경우 1.65, [BEIM][BF4] + CO2 시스템의 경우 1.99, [BEIM][PF6] + CO2 시스템의 경우 1.34로 계산되었으며, 낮은 편차는 실험이 잘 되었음을 보여준다. 이산화탄소의 용해도는 [BEIM][Tf2N]>[BEIM][PF6]>[BEIM][BF4] 의 순서로 좋은 성능을 보여주었다. 또한 이번 실험결과와 다른 종류의 이온성액체인 1-butyl-3-methylimidazolium ([BMIM]) 양이온 계열 이온성액체와 1-hexyl-3-methylimidazolium ([HMIM]) 양이온 계열 이온성액체와의 이산화탄소 용해도 성능을 비교해 보았다. 비교결과는 N-3 imidazolium에 탄소길이 증가에 따른 경향성차이는 서로 다른 음이온 별로 상이한 결과를 보였으나, 373.2 칼빈 에서는 세 이온성액체 모두 [BMIM] 계열 이온성액체와 [HMIM] 계열 이온성액체 사이의 성능을 보여주었다.
more