DSpace Repository

Solubility of carbon dioxide in five promising ionic liquids

Show simple item record

dc.contributor.advisor Henni, Amr
dc.contributor.advisor Chintana Saiwan
dc.contributor.author Thanawat Nonthanasin
dc.contributor.other Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned 2021-08-26T09:13:12Z
dc.date.available 2021-08-26T09:13:12Z
dc.date.issued 2013
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75197
dc.description Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2013 en_US
dc.description.abstract Ionic liquids are presently considered the most energy-efficient and environmentally benign solvents for CO₂ capture. This research aimed at measuring the solubility of CO₂ in five room temperature ionic liquids, triethylsulfonium bis(trifluoromethyIsulfonyI)imide(S₂₂₂][Tf₂N]), diethylmethyl(2-methoxyethyl)-ammonium bis(trifluoromethylsulfony)imide ([deme][Tf₂N]),1-propyl-3-methyl-imidazolium bis(trifluoromethylsulfony)imide ([pmim][Tf₂N]), 1-allyl-3-methyl- imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([amim][Tf₂N]), and 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate ([4mbp][BF₄]) at (313.15, 323.15 and 333.15 K) and at pressure up to 20 bar using a gravimetric microbalance. The experimental solubility data of CO₂ in these solvents were well correlated using the standard Peng-Robinson (PR-EoS), the standard Redlich-Kwong-Soave (SRK-EoS), the SRK-Eos with quadratic mixing rules, and the Non-Random Two-Liquid (NRTL) with satisfactory average absolute deviations (AADs). Binary interaction parameters for these correlations were obtained. The absorption of CO₂ was prone to diminish in this sequence: [deme][Tf₂N] > [pmim][Tf₂N] > [amim][Tf₂N] > [S₂₂₂][Tf₂N] > [4mbp][BF₄]. Four ionic liquids, [deme][Tf₂N], [pmim][Tf₂N], [amim][Tf₂N], and [S₂₂₂][Tf₂N], are deemed promising due to comparably high CO₂ absorption with physical absorption to other prevalent CO₂-absorbing ionic liquids. More interestingly, [deme][Tf₂N] evidently had the highest CO₂ solubility among all ammonium-based ionic liquids reported in the literature. In addition, Henry's law constants and enthalpies and entropies of absorption for CO₂ in the investigated ionic liquid are also reported.
dc.description.abstractalternative ในปัจจุบัน ไอออนิกลิควิดเป็นตัวทำละลายสำหรับกระบวนการจับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด งานวิจัยนี้มุ่งเน้นที่การวัดความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในไอออนิกลิควิดที่อุณหภูมิห้องทั้ง 5 ชนิด ได้แก่ ไตรเอทิล ซัลโฟนิล บิส(ไตรฟลูออโรเมทิลซัลโฟนิล)อิไมด์ ([S₂₂₂][Tf₂N]), ไดเอทิลเมทิล(ทู-เมทอกซีเอทิล)แอมโมเนียม บิส(ไตรฟลูออโรเมทิลซัลโฟนิล)อิไมด์ ([deme][Tf₂N]), วัน-โพรพิล-ทรี-เมทิลอิมมิดาโซเลียม บิส(ไตรฟลูออโรเมทิลซัลโฟนิล)อิไมด์ ([pmim][Tf₂N]), วัน-แอลลีล-ทรี-เมทิลอิมมิดาโซเลียม บิส(ไตรฟลูออโรเมทิลซัลโฟนิล)อิไมด์ ([amim][Tf₂N]) และ วัน-บิลทิล-โฟร์-เมทิลไพริดิเนียม เตตระฟลูออโรโบเรต ([4mbp][BF₄]) ที่อุณหภูมิ 313.15, 323.15 และ 333.15 K ภายใต้ความดัน 20 บาร์ โดยใช้เครื่องไมโครบาลานซ์ ชนิดกราวิเมตริก ค่าความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในตัวทำละลายเหล่านี้ที่ได้จากการทดลองสัมพันธ์กับสมการสถานะเปง-โรบินสันมาตรฐาน, สมการสถานะซอฟว์-เรดลิก-ควองมาตรฐาน, สมการสถานะซอฟว์-เรดลิก-ควองที่ใช้กฎการผสมแบบควอดราติก, และแบบจำลองสัมประสิทธิ์แอกทิวิตีของ NRTL ด้วยค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ย (AADs) ที่น่าพึงพอใจ งานวิจัยนี้ได้หาค่าพารามิเตอร์อันตรกิริยาคู่สำหรับสมการสถานะและแบบจำลองสัมประสิทธิ์แอกทิวิตีอีกด้วย จากการทดลองพบว่าการดูดซึมของคาร์บอนไดออกไซด์มีแนวโน้มลดลงตามลำดับดังนี้ [deme][Tf₂N] > [pmim][Tf₂N] > [amim][Tf₂N] > [S₂₂₂][Tf₂N] > [4mbp][BF₄] ไอออนิกลิควิด 4 ชนิด [deme][Tf₂N], [pmim][Tf₂N], [amim][Tf₂N], and [S₂₂₂][Tf₂N] ถือว่าเป็นตัวทำละลายที่เป็นทางเลือกสำหรับกระบวนการจับคาร์บอนไดออกไซด์เนื่องจากมีการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูง ซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้กับไอออนิกลิควิดอื่น ๆ ที่แสดงการดูดซึมทางกายภาพในลักษณะเดียวกัน ที่น่าสนใจกว่านั้นคือ[deme][Tf₂N] แสดงความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงที่สุดอย่างเห็นได้ชัด ในกลุ่มไอออนิกลิควิดชนิดแอมโมเนียม นอกจากนี้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ยังได้นำเสนอค่าคงที่ของเฮนรี่ เอนทาลปีและเอนโทรปีของการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ในไอออนิกลิควิดที่ศึกษาอีกด้วย
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.1997
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Carbon dioxide -- Dissolution
dc.subject คาร์บอนไดออกไซด์ -- การละลาย
dc.title Solubility of carbon dioxide in five promising ionic liquids en_US
dc.title.alternative ความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในไอออนิกลิควิด 5 ชนิด en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Master of Science en_US
dc.degree.level Master's Degree en_US
dc.degree.discipline Petrochemical Technology en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Amr.Henni@Uregina.ca
dc.email.advisor Chintana.Sa@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2013.1997


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record