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  • P-ISSN 1225-0163
  • E-ISSN 2288-8985

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    High-Pressure Solubility of Carbon Dioxide in 1-Butyl-3-methylpiperidinium Bis(trifluoromethylsulfonyl)imide Ionic Liquid

    Analytical Science and Technology / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
    2014, v.27 no.2, pp.79-91
    https://doi.org/10.5806/AST.2014.27.2.79


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    Abstract

    1-Butyl-3-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([bmpip][Tf2N]) 이온성 액체를 대상으로 약 303 K로부터 약 343 K의 온도 범위와 약 30 MPa까지의 압력 범위에서 이온성 액체에 녹는 이산화탄소 (CO2)의 용해도를 측정하였다. 우리가 아는 한, [bmpip][Tf2N]에 대한 CO2의 용해도 데이터는다른 연구자들에 의해 지금까지 문헌에 발표된 바가 없다. 가변부피투시창 (variable-volume view cell)이장착된 고압용 상평형 장치를 사용하여 온도를 변화시키면서 여러 가지 조성을 갖는 CO2 + [bmpip][Tf2N]혼합물의 기포점 또는 구름점 압력을 측정함으로써 [bmpip][Tf2N]에서의 고압 CO2의 용해도를 결정하였다. 이온성 액체가 가지고 있는 양이온이 CO2 용해도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, 본 연구에서 사용한 [bmpip][Tf2N]에 대한 CO2 용해도 데이터를 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide([bmim][Tf2N])에 대한 CO2 용해도 데이터와 비교하였다. 압력이 증가함에 따라 [bmpip][Tf2N]에 대한 CO2용해도는 급격히 증가하였으며 온도가 증가함에 따라 용해도는 감소하였다. [bmpip][Tf2N]와 [bmim][Tf2N]두 이온성 액체에 대하여 CO2의 용해도는 몰분율 기준으로 온도 및 압력 조건에 관계없이 거의 같았다. Peng-Robinson 상태 방정식을 사용하여 CO2 + [bmpip][Tf2N] 혼합물 시스템에 대한 상평형 모델링을 수행하였다.

    keywords
    ionic liquid, carbon dioxide, solubility, piperidinium, thermodynamic modeling, Peng-Robinson equation of state


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