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이온성액체의 수송특성: 발덴규칙의 관점으로부터

전문가 제언: ○ 현재, 화학적 프로세스에서 사용되고 있는 물질은, 주로 유독하고 휘발성이 강한 유기용매들이기 때문에 이들을 대체할 수 있는 물질을 찾는 연구가 상당히 활발하게 진행되고 있다. 여기에는 물, 글리세롤, 초임계 이산화탄소 및 이온성 액체 등이 포함된다. 특히, 이온성 액체는 상온에서 액체 상태를 유지하는 염이다. 이 분야는 상당히 긴 역사를 가지고 있지만, 이온성 액체가 화학자들에게 각광을 받게 된 것은 비교적 최근의 일이다.

○ 이온성 액체는 유기 양이온과 유기 또는 무기 음이온으로 형성된 화합물로서 일반적으로 100℃ 이하에서 액체로서 존재한다. 이온성 액체는 유기물 및 무기물에 대한 용해능력이 뛰어나고, 회수 및 재사용이 가능할 뿐만이 아니라 무독성, 비휘발성, 불연성, 열적 안정성 등 매우 독특한 성질을 지니고 있다.

○ 이온성 액체는 상온(30℃)에서 액체로 존재하기 때문에 이것을 상온 이온성 액체(RTILs: Room Temperature Ionic Liquids)라고 말한다. 이온성 액체를 용제로 사용할 때, 이들의 양이온과 음이온을 적절히 선택하면 밀도, 녹는점, 점도, 친수성, 소수성 등을 얼마든지 조절할 수 있다. 따라서 이온성 액체를 디자이너솔벤트(Designer solvent)라고도 말한다.

○ 이온성 액체는 액체상태의 염의 일종이다. 이들은 대부분 이온과 수명이 짧은 이온쌍으로 형성되어 있다. 특수역할 이온성 액체라고 불리는 이온성 액체의 역할은 용매역할 이외에도 촉매합성, 기체흡수, 에너지 및 분석 등의 다양한 분야에서 응용되고 있다.

○ 우리나라에서는 현재, 한국화학연구원 화학공정연구센터 김법식 박사 연구팀과 서강대학교 화학생명명공학과 구기갑 교수 연구팀의 공동연구로서 상온이온액을 이용한 고온 무수 PEMFC용 고정화 액막의 온도에 따른 이온전도도 거동에 대한 연구와, 서울산업대학교 정건용 교수팀의 이산화탄소 분리를 위한 이온성 액체 지지분리막의 제조에 대한 연구 등이 수행되고 있다.

저자: Hajime Matsumoto
자료유형: 학술정보