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이온액체와 고밀도 이산화탄소: 촉매작용에 유익한 2상 시스템

전문가 제언: ○ 경제적 고려와 생태학적 관심증가는 오랜 녹색촉매응용에 대한 연구를 유발했다. 녹색화학은 학술적으로 중요한 개념일 뿐만 아니라 벌크/정밀화학에서 산업응용들은 환경을 지속할 수 있는 공정들을 요구했다. 녹색 반응디자인의 주된 측면은 휘발성 유기용매들이 약 2천만 톤이 대기에 방출되어 심각한 공기오염의 원인이기 때문에 그 회피와 관련된다. 새로운 용매들은 덜 유독하거나 덜 휘발성인 유기용매들의 녹색 대안을 제공하고 화학구조에 따른 특유한 이점들도 가져야만 한다.

○ 새로운 매체중의 하나는 급격히 성장하고 있는 물질종류의 이온액체들(ILs)이고, 지난 2십년동안 유망한 용매들로 부상되었다. ILs은 낮은 융점과 극히 낮은 증기압 때문에 아주 낮은 휘발성의 유기 염들이다. 그들 구조적 다양성은 용매성질과 다른 성질을 조절할 수 있고, 그들이 수많은 용매들과 혼합할 수 없기 때문에, 특별히 2상 반응에서 맞춤용매응용에 대단히 유망한 후보물질이 된다.

○ ILs은 산업공정 중에서 휘발성 유기용매들의 대량사용을 감소시키고 많은 촉매시스템을 개선할 수 있다. 특별히 IL/CO2 지지된 이온액체상(SILP)촉매작용은 내재 이점들을 사용한다. 한편 ILs에서 느린 질량이동의 문제와 그들의 높은 가격저하 때문에 엄청난 잠재력을 갖는다. ILs의 또 다른 유망한 응용분야는 전기화학반응의 용매로서 사용이다. 그들의 높은 전도도, 넓은 전기화학 윈도우, 가변용매성질, 높은 화학적/열적 안정성 등은 배터리, 전기도금, 전기화학 변형을 위한 대단히 유용한 전해질들이 된다.

○ IL/CO22상촉매작용과 다상촉매작용의 수많은 응용의 광대한 개관과 IL/CO2시스템들의 기본적 성질들은 다른 유사한 리뷰들과 서적들에서 아직 취급되지 않은 최근 논문들의 2010년 초까지 과거 10년의 연구들을 망라한 것이다. 오염 없이 scCO2를 용이한 생성물추출, IL/CO22상 시스템의 유기생성물추출 분리와 촉매작용, 고리유기탄산염들의 합성, 친환경 녹색화학응용 등 절실한 환경문제와 고부가가치 산업발전의 성장 동력에 직결되는 이 분야의 연구개발에 도전이 절실하다.

저자: F. Jutz et al.
자료유형: 학술정보