• 제목/요약/키워드: Ionic liquid.

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Application of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in ionic liquids

  • 박주연;서초현;서성용;강용철
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.117-117
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    • 2015
  • Availability of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) for the identification of ionic liquids (ILs) was tested. Commercially available ionic liquids (1-butyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate ([BMIM] $BF_4$), (1-butyl-3-methyl imidazolium trifluoromethanesulfonate ([BMIM] OTf), (1-butyl-3-methyl imidazolium hexafluorophosphate ([BMIM] $PF_6$), 1-hexyl-3-imidazolium hexafluorophosphate ([HMIM] $PF_6$), and 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([EMIM] $Tf_2N$) were qualitatively and semi-quantitatively analyzed with XPS. In order to confirm whether the results of XPS were correct, conventional method such as a nuclear magnetic resonance (NMR) was performed. After the XPS results were convinced by NMR, we synthesized ILs (1-(4-sulfonic acid) butyl-3-butylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([SBBIM] OTf), 1-(4-sulfonic acid) propyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([SPMIM] OTf), and 1-(4-sulfonic acid) propyl-3-butylimidazolium trifluoromethanesulfonate ([SPBIM] OTf) and analyzed it with XPS and NMR as well. It was successful the usage of XPS to analyze ILs without any purification processes.

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Preparation of UV Curable Gel Polymer Electrolytes and Their Electrochemical Properties

  • Oh, Boo-Keun;Jung, Won-Il;Kim, Dong-Won;Rhee, Hee-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권5호
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    • pp.683-687
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    • 2002
  • We have investigated the effect of the number of ethylene oxide (EO) units inside poly(ethylene glycol)dimethacrylate (PEGDMA) on the ionic conductivity of its gelled polymer electrolyte, whose content ranges from 50 to 80 wt%. PEGDMA gelled polym er electrolytes, a crosslinked structure, were prepared using simple photo-induced radical polymerization by ultraviolet light. The effect of the number of EO on the ionic conductivity was clearly shown in samples of lower liquid electrolyte content. We have concluded that the ionic conductivity increased in proportion to both the number of EO units and the plasticizer content. We have also studied the electrochemical properties of 13PEGDMA (number of EO units is 13) gelled polymer electrolyte.

Ionic polymer-metal composite as energy harvesters

  • Tiwari, Rashi;Kim, Kwang J.;Kim, Sang-Mun
    • Smart Structures and Systems
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    • 제4권5호
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    • pp.549-563
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    • 2008
  • The ability of an electroactive polymer, IPMC (Ionic Polymer Metal Composites,) to produce electric charge under mechanical deformations may be exploited for the development of next generation of energy harvesters. Two different electrode types (gold and platinum) were employed for the experiments. The sample was tested under dynamic conditions, produced through programmed shaking. In order to evaluate the potential of IPMC for dry condition, these samples were treated with ionic liquid. Three modes of mechanical deformations (bending, tension and shear) were analyzed. Experimental results clearly indicate that IPMCs are attractive applicants for energy harvesting, with inherent advantages like flexibility, low cost, negligible maintenance and virtually infinite longevity. Besides, preliminary energy harvesting model of IPMC has been formulated based upon the work of previous investigators (Newbury 2002, Newbury and Leo 2002, Lee, et al. 2005, Konyo, et al. 2004) and the simulation results reciprocate experimental results within acceptable error.

이온성 액체를 이용한 수계 양자 점 합성 (Aqueous synthesis of quantum dots using functionalized ionic liquid)

  • 최숙영;김태영;서광석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.254-254
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    • 2010
  • We report aqueous synthesis of cadmium telluride (CdTe) quantum dots(QDs) using imidazolium-based ionic liquids with various functional groups. The functinalized ionic liquids were designed to have thiol groups, and then phase transfer with aqueous or organic solvents can be adjusted by changing side chain lengths of the cation and the choice of anion. The quantum yield was obtained IL-functionalized CdTe QDs reached up to 40% by post-treatment method.

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고온/저가습 고분자전해질 연료전지를 위한 이온성 액체 기반 고분자 전해질막 개발 (Development of PolymerElectrolytes Based on Ionic Liquids forHigh Temperature/Low Humidity PEFC Applications)

  • 새트팔 싱 세콘;박진수;조은경;박구곤;김창수;이원용
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.40-43
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    • 2008
  • High temperature polymer electrolyte membranes incorporating ionic liquids (ILs) in different polymers such as commercial fluorinated polymers, sulfonated polymers and recasted nafion have been developed. ILs based on imidazolium cation and different anions possess high ionic conductivity and good thermal stability and have been used in the present study. The membranes containing IL show conductivity ${\sim}10^{-2}S\;cm^{-1}$ above $100^{\circ}C$ under anhydrous conditions and are thermally stable up to $250-300^{\circ}C$. IL acts as a conducting medium in these electrolytes and plays the same role as played by water in fully hydrated nafion membranes. Due to high conductivity and good thermal stability, these membranes are promising materials for PEFCs at higher temperatures under anhydrous conditions.

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Ionic Liquids Containing 1,1-Dicyano-1-acetylmethanide Anion as Potential Electrolytes

  • Winoto, Haryo Pandu;Agarwal, Shalu;Im, Jin-Kyu;Cheong, Min-Serk;Lee, Je-Seung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권9호
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    • pp.2999-3003
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    • 2012
  • Various types of room temperature ionic liquids (RTILs) containing 1,1-dicyano-1-acetylmethanide anion ($[C(CN)_2(COCH_3)]^-$, $[DCNAcC]^-$) were prepared and their physical and electrochemical properties were studied. All of these ILs exhibited high thermal stabilities over $200^{\circ}C$ and relatively high ionic conductivities up to 29.4 $mS\;cm^{-1}$ at $80^{\circ}C$. Although the ionic conductivity of IL containing bis(trifluoromethanesulfonyl)-imide ($[Tf_2N]^-$) anion is higher than that of ILs bearing $[DCNAcC]^-$ anion, the specific capacitance of ILs bearing $[DCNAcC]^-$ anion are higher than that of IL containing $[Tf_2N]^-$ anion and showed high temperature dependence. Such favorable electrochemical properties of these ILs are likely to be attributed to the efficient dissociation of cation and anion at higher temperature and enhanced electrosorption of $[DCNAcC]^-$ anion at the electrode.

팔라듐 입자 제조에 미치는 이미다졸계 이온성액체의 양이온 효과 (Effect of the Cation Part of Imidazolium Ionic Liquids on Synthesis of Palladium Particle)

  • 김창수;안병성;태현만;전승혜;유계상
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.510-513
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    • 2012
  • 전통적인 화학적 환원법에 이온성액체를 사용하여 팔라듐 입자를 제조하였다. 이온성액체를 구성하는 양이온의 종류에 따라 형성된 팔라듐 입자는 다양한 크기와 모양을 가지는 것이 관찰되었다. 이는 이온성액체의 양이온이 길이에 따라 합성 중에 이온성액체들 간에 형성되는 구조체의 안정성에 차이를 보이기 때문이다. [$BF_{4}$] 음이온을 가지는 이온성액체 중 양이온의 알킬기가 hexyl인 이온성액체를 이용하여 합성된 팔라듐 입자가 가장 작고 균일하게 형성되었다.

이온성액체의 양이온이 은 입자 구조 형성에 미치는 영향 (Influence of Cation Part of Ionic Liquids on Silver Particle Structure)

  • 윤미희;유계상
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.551-554
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    • 2016
  • 화학적 환원법에 이온성액체를 분산제로 사용하여 은 입자를 제조하였다. 이온성액체를 구성하는 양이온의 종류에 따라 제조된 은 입자는 다양한 구조를 가지는 것으로 관찰되었다. 이온성액체의 음이온에 상관없이 양이온의 알킬기의 길이가 길어질수록 은 입자가 작고 균일하게 형성되었다. 이는 이온성액체의 양이온이 길이에 따라 합성 중에 이온성액체들 간에 형성되는 구조체의 안정성에 차이를 보이기 때문이다. 조사된 7가지 이온성액체 중 [Omim][$PF_6$]가 은 입자 합성에 가장 효과적이었다.

상온 이온액을 이용한 고온 무수 PEMFC용 고정화 액막의 온도에 따른 이온전도도 거동 (Behaviors of Ionic Conductivity with Temperature for High-Temperature PEMFC Containing Room Temperature ionic Liquids Under Non-humidified Condition)

  • 김범식;변용훈;박유인;이상학;이정민;구기갑
    • 멤브레인
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    • 제16권4호
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    • pp.268-275
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    • 2006
  • 이온전도도가 높은 상온 이온액을 이용하여 저온, 고온 상분리에 의한 multi-stage phase separation process로 새로운 고정화 이온액 전해질 막(supported ionic liquid electrolyte membranes, SILEMs)을 제조하였다. PVDF와 imidazolium계 이온액을 각각 분리막 소재와 전해액으로 사용하였다. 이온전도도 특성을 알아보기 위해 SILEMs을 LCR meter를 이용 해 $30^{\circ}C$부터 $130^{\circ}C$까지 실험하였다. 가습조건에서 cast Nafion 막의 이온전도도는 $30^{\circ}C$부터 $100^{\circ}C$까지는 직선적으로 증가하였으나 그 이후에는 감소하였다. 그러나 SILEMs의 경우 운전온도의 증가에 따라 이온전도도가 증가하였다. 또한 SILEMs의 이온전도도 거동은 가습과 관계없이 거의 같았다. SILEMs의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $2.7{\times}10^{-3}S/cm$이었고 온도가 $130^{\circ}C$까지 증가함에 따라 $2.2{\times}10^{-2}S/cm$까지 거의 직선적으로 증가하였다. $SiO_2$를 이용하여 SILEMs의 물리적 성질에 대한 무기첨가제의 영향에 관하여 연구하였다. SILEMs에 $SiO_2$의 첨가는 비록 약간의 이온전도도 감소는 있으나 SILEMs의 기계적 강도를 향상시킬 수 있었다.

이미다졸계 이온성 액체의 물성 (Physical and Thermodynamic Properties of Imidazolium Ionic Liquids)

  • 오수연;강정원;박병흥;김기섭
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.708-712
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    • 2012
  • 이온성 액체는 일반적으로 거대 헤테로 고리 양이온과 무기 음이온으로 이루어진 염으로, 상온에서 액체로 존재한다. 따라서 이온성 액체의 물성은 양이온과 음이온의 종류, 알킬기의 수에 영향을 받으므로 그 조합에 의해 이온성 액체 각각의 물성이 달라진다. 또한 비휘발성, 열적 안정성, 넓은 전기 화학적 범위를 가지므로 기존의 유기용매를 대체할 주목할 만한 청정 용매(Green solvent)이다. 본 연구에서는 1-Butyl-3-methylimidazolium bromide ([BMIM][Br]), 1-butyl-3-methylimidazolium Chloride ([BMIM][Cl]), 1-butyl-3-methylimidazolium iodide ([BMIM][I]) 그리고 1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([BMIM][$BF_4$])을 합성하였으며, 그 중 [BMIM][Br], [BMIM][I], [BMIM][$BF_4$]의 밀도, 점도, 굴절률, 열용량과 이온전도도를 293.2~323.2 K의 온도범위에서 측정하였다. 밀도와 굴절률은 [BMIM][I]가 세 이온성 액체 중 가장 높았으며, 점성은 [BMIM][Br]가 가장 높았다. 열용량은 [BMIM][Br]보다 [BMIM][$BF_4$]가 높았으며, 이온 전도도는 [BMIM][I]보다 [BMIM][$BF_4$]가 더 높았다.