초록 ▼

■ 이온성 액체의 분자 디자인과 합성 및 기초 물성 측정
■ 이온성 액체의 상평형과 열역학적 분자 설계
■ 이온성 액체와 초임계이산화 탄소를 이용한 carbonate 합성
■ 이온성 액체의 전해질로의 응용
이온성 액체의 상평형과 열역학적 분자 설계를 위하여 다양한 이온성액체에 대하여 순수한 이산화탄소 및 프로판의 용해도와 [C6mim][Tf2N] 이온성액체에 대한 이산화탄소 + 질소와 이산화탄소 + 프로판 혼합기체에 대한 상평형을 측정하였다. 이들 데이터와 문헌조사자료에 근거하고 그룹기여방법에 근거한 격자유체

■ 이온성 액체의 분자 디자인과 합성 및 기초 물성 측정
■ 이온성 액체의 상평형과 열역학적 분자 설계
■ 이온성 액체와 초임계이산화 탄소를 이용한 carbonate 합성
■ 이온성 액체의 전해질로의 응용
이온성 액체의 상평형과 열역학적 분자 설계를 위하여 다양한 이온성액체에 대하여 순수한 이산화탄소 및 프로판의 용해도와 [C6mim][Tf2N] 이온성액체에 대한 이산화탄소 + 질소와 이산화탄소 + 프로판 혼합기체에 대한 상평형을 측정하였다. 이들 데이터와 문헌조사자료에 근거하고 그룹기여방법에 근거한 격자유체 상태방정식 (GC-NLF)을 이용하여 순수 기체 및 혼합기체를 포함하는 이온성액체의 상평형을 모 델링하고 예측에 이용될 수 있음을 확인하였다.
이온성 액체와 초임계 이산화탄소로부터 carbonate 합성을 위하여 먼저 반응물의 분리를 고려한 이온성액체 [bmim][PF6]+유기물+이산화탄소를 포함하는 반응혼합물의 상거동을 관찰하였다. 그리고 epoxide로부터 carbonate를 합성하였고 메탄올과 sodium methoxide를 이용하여 DMC를 합성하였다. 반응조건, 촉매 등의 영향을 검토하였으며 두 경우 모두 문헌 값들보다 좋은 결과를 얻었으며 친환경적인 공정개발 의 자료로 쓰일 수 있을 것이다.
이온성액체의 전해질 응용을 위해서는 morpholinium 계열 양이온에 기초한 다양한 이온성 액체를 고안, 합성하고 전기화학적 안정성, 이온전도도 등 특성을 측정하고 비교 검토하였다. 일반적으로 전기화학적 안정성은 우수한 것으로 나타났다. 또한 Nanoparticle 안정화를 위한 촉매로 이온성 액체를 사용할 경우 이온성 액체는 전이 금속 nanoparticle의 제조와 안정성을 위한 효율적인 매체가 될 수 있을 확인하였다.
■ 그룹기여방법을 이용한 다양한 이온성 액체 중의 순수기체와 혼합기체의 용해도 예측방법 개발
■ 이온성 액체와 초임계이산화 탄소를 이용하여 친환경적인 DMC와 carbonate 합성방법 개발
■ morpholinium 계열 양이온에 기초한 다양한 이온성 액체를 고안 합성하고 전해질로의 응용 가능성 확인

Abstract ▼

■ Design, synthesis, and measurements of basic properties of ionic liquids
■ Thermodynamic molecular design of ionic liquids for phase equilibria
■ Carbonate synthesis using ionic liquids and supercritical carbon dioxide
■ Application of ionic liquids as electrolytes Solubilities of pure ca

■ Design, synthesis, and measurements of basic properties of ionic liquids
■ Thermodynamic molecular design of ionic liquids for phase equilibria
■ Carbonate synthesis using ionic liquids and supercritical carbon dioxide
■ Application of ionic liquids as electrolytes Solubilities of pure carbon dioxide and propane in various ionic liquids and phase equilibria of mixed gases of carbon dioxide with propane or nitrogen are measured for use in the thermodynamic design of ionic liquids. The group contribution method based on nonrandom lattice fluid equation of state was developed and parameters were determined using the present and literature data.
The method was found applicable for the prediction of ionic liquids and gas systems.
For the application of ionic liquids and carbon dioxide in the synthesis of carbonates, phase behaviors of ionic liquids/carbon dioxide/organics were first studies. Then carbonates were synthesized from epoxide and DMC were synthesized from methanol or sodium methoxide. Effects of reaction conditions and catalysts on the synthesis were studied. In both synthesis the reaction yields were better than literature values with generally milder conditions.
For the application of ionic liquids as electrolytes, morpholinium cation based ionic liquids were designed and synthesized and their basic properties including electrochemical stability and ionic conductance were measured. Generally the stability was found good. Also ionic liquids were found to be effective media in preparing and stabilizing nanoparticles of transition metals.
■ A prediction method was developed based on a group contribution method using a nonrandom lattice fluid equation of state.
■ Environment friendly synthesis methdos were developed for DMC and carbonated using ionic liquids and supercritical carbon dioxides.
■ Morpholinium cation based ionic liquids were designed and synthesized and tested for electrolyte applications.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 이온성액체의 상평형과 열역학적 분자 설계...8
• 2.1 서론...8
• 2.2 실험...8
• 2.3 모델과 매개변수의 결정...9
• 2.4 결과 및 고찰...12
• 2.5 결론...25
• 3. 이온성액체와 초임계 이산화탄소를 이용한 carbonate 합성...26
• 3.1 서론...26
• 3.2 연구방법 및 이론...29
• 3.3 결과 및 고찰...34
• 3.4 결론...58
• 4. 이온성액체의 전해질 응용 및 나노입자 제조...60
• 4.1 서론...60
• 4.2 연구방법 및 이론...60
• 4.3 결과 및 고찰...61
• 4.4 결론...82
• 5. 인용문헌...83