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이온성 액체의 구조와 용매화

전문가 제언
○ 이온성 액체는 이온만으로 구성된 액체로서 용매분자를 전혀 포함하지 않기 때문에 비휘발성으로 증기압이 거의 없어 비가연성이다. 또한, 극성이 매우 커서 무기 및 유기 금속화합물을 잘 용해시키며, 넓은 온도범위에서 액체로 존재하는 독특한 특성을 갖고 있다. 근래에 들어와서 이러한 이온성 액체의 특성을 활용한 촉매, 분리, 전기화학 등 광범위한 화학분야에서 청정 프로세스로서 응용하기 위한 연구가 왕성하게 진행되고 있다.

○ 본 논문에서는 이온성 액체가 용매 등 반응매체로서의 작용 메커니즘을 해석하기 위한 이온성 액체인 디메틸이미다졸륨 염의 기본적인 구조의 해석과 용질-용매 간의 상호작용에 관한 기능해석의 실험결과를 제시하였다. 특히, 이온성 액체의 구조형태로서 EPSR(empirical potential structural refinement) 모델에 의해 유도된 이미다졸륨 양이온 주위에 공간적 분포가 가능한 음이온의 모형도를 제시함으로써 이온성 액체의 기능해석연구에 크게 도움이 될 것으로 판단된다.

○ 이온성 액체의 물리, 화학적 성질은 이온성 액체를 구성하는 양이온과 음이온의 구성을 변화시킴으로써 조정이 가능하기 때문에 사용목적에 맞는 이온성 액체를 용이하게 합성하는 것이 가능하여 이온성 액체를 디자이너 용매(designer solvent)라고도 부른다. 이온 간의 상호작용에 의해 이온성 액체의 저점도화, 저융점화, 높은 이온 전도성의 발현 등 물리화학적인 물성치가 변화하는 것이 밝혀지고 있다. 따라서 이온의 구조 및 조합을 최적화하는 방법의 개발이 물성 개선의 지름길이라 생각한다.

○ 이온성 액체는 현재 연구의 초기단계로서 향후 무한한 발전 가능성을 가진 물질군(物質群)으로서 많은 연구가 필요하다. 국내의 이온성 액체에 대한 연구는 대학, 연구소를 중심으로 활발하게 진행되고 있으며, 특히 KIST의 송충의 박사 연구팀은 이온성 액체를 첨단 유기합성기술인 광학활성 화합물 제조기술에 적용하여 벤처기업인 (주)카이로젠을 통해 실용화하였다. 향후, 이온성 액체는 청정용매의 개발과 더불어 새로운 청정 공정기술의 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.
저자
Hardacre, C; Holbrey, JD; Nieuwenhuyzen, M; Youngs, TGA; AF Hardacre, Christopher; Holbrey, John D.; Nieuwenhuyzen, Mark; Youngs, Tristan G. A.
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
화학·화공
연도
2007
권(호)
40(11)
잡지명
ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
1146~1155
분석자
황*일
분석물
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