• P-ISSN1225-0163
  • E-ISSN2288-8985
  • SCOPUS, ESCI, KCI

Article Detail

Home > Article Detail
  • P-ISSN 1225-0163
  • E-ISSN 2288-8985

Article Contents

    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


    • Downloaded
    • Viewed

    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


    Reference

    1

    1. M. Ramdin, T. W. de Loos and T. J. H. Vlugt, Ind. Eng. Chem. Res., 51, 8149-8177 (2012).

    2

    2. R. S. Haszeldine, Science, 325, 1647-1651 (2009).

    3

    3. G. T. Rochelle, Science, 325, 1652-1654 (2009).

    4

    4. H. Zhao, Chem. Eng. Commun., 193, 1660 (2006).

    5

    5. A. L Revelli, F. Mutelet and J. N. Jaubert, J. Phys. Chem. B, 114, 4600 (2010).

    6

    6. K. Kedra-Krolik, F. Mutelet and J. N. Jaubert, Ind. Eng. Chem. Res., 50, 2296 (2011).

    7

    7. J. E. Bara, T. K. Carlisle, C. J. Gabriel, D. Camper, A. Finotello, D. L. Gin and R. D. Noble, Ind. Eng. Chem. Res., 48, 2739 (2009).

    8

    8. M. Hasib-ur-Rahman, M. Siaj and F. Larachi, Chem. Eng. Processing, 49, 313-322 (2010).

    9

    9. F. Karadas, M. Atilhan and S. Aparicio, Energy Fuels, 24, 5817-5828 (2010).

    10

    10. M. J. Muldoon, S. N. V. K. Aki, J. L. Anderson, J. K. Dixon and J. F. Brennecke, J. Phys. Chem. B, 111, 9001-9009 (2007).

    11

    11. J. L. Anthony, J. L. Anderson, E. J. Maginn and J. F. Brennecke, J. Phys. Chem. B, 109, 6366 (2005).

    12

    12. J. Jacquemin, P. Husson, V. Majer and M. F. Costa-Gomes, J. Solution Chem., 36, 967 (2007).

    13

    13. P. J. Carvalho, V. H. Alvarez, J. J. B. Machado, J. Pauly, J. L. Daridon, I. M. Marrucho, M. Aznar and J. A. P. Coutinho, J. Supercrit. Fluids, 48, 99 (2009).

    14

    14. W. Ren, B. Sensenich and A. M. Scurto, J. Chem. Thermodyn., 42, 305 (2010).

    15

    15. A. L. Revelli, F. Mutelet and J. N. Jaubert, J. Phys. Chem. B, 114, 12908 (2010).

    16

    16. E. K. Shin, B. C. Lee and J. S. Lim, J. Supercrit. Fluids, 45, 282-292 (2008).

    17

    17. E. K. Shin and B. C. Lee, J. Chem. Eng. Data, 53, 2728-2734 (2008).

    18

    18. J.-Y. Jung and B.-C. Lee, Analyt. Sci. Technol., 24(6), 467-476 (2011).

    19

    19. Y.-H. Jung, J.-Y. Jung, Y.-R. Jin, B.-C. Lee and I.-H. Baek, J. Chem. Eng. Data, 57, 3321-3329 (2012).

    20

    20. S. G. Nam and B.-C. Lee, Korean J. Chem. Eng., 30(2), 474-481 (2013).

    21

    21. Z. Lei, C. Dai and B. Chen, Chem. Rev., 114, 1289-1326(2014).

    22

    22. R. Macias-Salinas, J. A. Chavez-Velasco, M. A. Aquino-Olivos, J. L. Mendoza de la Cruz and J. C. Sanchez-Ochoa, Ind. Eng. Chem. Res., 52, 7593-7601 (2013).

    23

    23. P. J. Carvalho and A. P. Coutinho, J. Phys. Chem. Lett., 1, 774 (2010).

    24

    24. M. R. Ally, J. Braunstein, R. E. Baltus, S. Dai, D. W. DePaoli and J. M. Simonson, Ind. Eng. Chem. Res., 43, 1296 (2004).

    25

    25. P. Scovazzo, D. Camper, J. Kieft, J. Poshusta, C. Koval and R. Noble, Ind. Eng. Chem. Res., 43, 6855 (2004).

    26

    26. A. Shariati and C. J. Peters, J. Supercrit. Fluids, 25, 109(2003).

    27

    27. M. Yazdizadeh, F. Rahmani and A. A. Forghani, Korean J. Chem. Eng., 28(1), 246-251 (2011).

    28

    28. F. M. Maia, I. Tsivintzelis, O. Rodriguez, E. A. Macedo and G. M. Kontogeorgis, Fluid Phase Equilib., 332, 128 (2012).

    29

    29. X. Ji and H. Adidharma, Fluid Phase Equilib., 293, 141(2010).

    30

    30. L. F. Vega, O. Vilaseca, F. Llovell and J. S. Andreu, Fluid Phase Equilib., 294, 15 (2010).

    31

    31. Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, International Organization of Standardization (ISO), Geneva, Switzerland (1995).

    32

    32. J. M. Prausnitz, R. N. Lichtenthaler and E. G. de Azevedo, Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, 3rd ed., Prentice-Hall, NJ, 1999.

    33

    33. J. O. Valderrama, L. A. Forero and R. E. Rojas, Ind. Eng. Chem. Res., 51, 7838-7844 (2012).

    34

    34. Winnick, J., Chemical Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons, New York, NY, 1997, pp. 451-463.

    35

    35. IMSL Math/Library: Fortran Subroutines for Mathematical Applications, Vol. 2, Visual Numerics, Inc., 1994.

    상단으로 이동

    Analytical Science and Technology