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분자간의 동역학 : 이온성 액체에서 상호작용 및 용매화

전문가 제언: ○ 이온성의 액체는 강하게 극성의 용매이며 이성분의 용액으로 많은 소수성 성분을 함유하기 때문에 다중의 용매역할을 한다는 것이 특징이다. 양이온 및 음이온의 기능성 그룹이 적절히 전이되면 이온성의 액체는 광범위하게 특성물질의 설계를 위한 용매로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 이에 대한 분자 간의 상호작용, 동역학 및 용매화에 대한 상세한 구조에 대한 분광학적 연구가 뒤따라야 할 것으로 믿는다.

○ 최근 들어 이온성의 액체가 화학반응에서 반응용매, 전기화학 장치의 전해질 등으로서도 급격히 주목을 받고 있다. 이온성의 액체는 실온(경우에 따라서는 0℃ 이하도 있다)에서 액체의 염(塩, salt)이고 무기염을 포함한 여러 화합물을 용해시킬 수 있고 우수한 열안정성을 갖고 또 증기압이 거의 제로이므로 휘발성 유기화합물(VOC) free의 용매나 전해질로 이용될 수 있다.

○ 이온성 액체는 전형적으로 점도 강하가 온도에 따라 민감하게 변하는 점도의 온도 의존성이며 이온 간에 매우 큰 쿨롱 상호작용에 의해 실온 부근에서 액체 상태를 유지하면서 비-휘발성, 난연성, 열안정성 및 화학적으로 안정한 것이 많다. 또한 이온만으로 구성되어 있어 이온전도성이 높아 강한 유리-형성의 아레니우스 행동을 보이며 이온성 액체의 다양한 특성을 이용하여 넓은 산업적 응용이 가능하다고 본다.

○ 이온성 액체의 종류는 양이온과 음이온의 조합에 의해 결정된다. 따라서 그 조합 가능성은 매우 다양하며, 용도에 따라 원하는 성질의 이온성 액체를 선택하고, 설계, 합성할 수 있어 Designers Solvent 라고 불린다. 실제 목적에 맞는 특성을 가진 이온성 액체를 개발하기 위해서는 분자(이온)구조와 이온성 액체의 분자간의 상호관계를 이해하는 것이 필요하며 이에 대한 특성 연구 및 그 활용성의 연구가 기대된다.

저자: Castner, EW; Wishart, JF; Shirota, H; AF Castner, Edward W., Jr.; Wishart, James F.; Shirota, Hideaki
자료유형: 학술정보