权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

CO2分離回収材料への応用を目指した低分子ゲル化剤によるイオン液体ゲル膜の構築

使用低分子胶凝剂构建离子液体凝胶膜，旨在应用于CO2分离和回收材料

基本信息

批准号：
22H03781
负责人：
岡本浩明
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2027-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、二酸化炭素回収・利用・貯蔵（CCUS）技術におけるCO2分離・回収材料の開発を最終目的として、圧力変化により選択的にCO2を吸収・排出することが知られているイオン液体のゲル化が可能な低分子ゲル化剤を開発する。本研究では、従来の含浸型液体膜の固体化の方法とは異なるコンセプトに基づいた、CO2選択透過性の優れたガス分離材料を開発する。そのために、これまでに開発してきた低分子ゲル化剤を基盤として、市販のイオン液体をゲル化できる低分子ゲル化剤を検討した。さらに、構築したイオン液体ゲルのゾル－ゲル転移温度を低分子ゲル化剤の濃度に対してプロットした。これらの結果をアレニウスの式から熱力学的パラメーターを求め、熱力学的特性について考察を加えた。その上で、構築したイオン液体ゲルの二酸化炭素の圧力変化に伴う二酸化炭素吸収量について、磁気浮遊天秤を用いて定量的に測定した。さらに、同様の方法を用いて、窒素の吸収量を測定し、イオン液体ゲルに関する基礎物性（熱物性、ガス吸着特性）の解析手法を確立することができた。その上で、次年度以降のイオン液体ゲルの性能評価を実現するために、低分子ゲル化剤の大量合成の方法を確立した上で、１０g程度の低分子ゲル化剤を合成した。一方、低分子ゲル化剤の分子構造の微細な違いにより、構築したイオン液体ゲルの力学特性（レオロジー特性）が異なることが示唆され、CO2分離材料として非常に重要な知見が得られたとともに、学術的にも非常に興味深い結果が得られている。以上の結果から、サーモトロピック液晶材料に類似した分子構造がゲル化に対して重要なことが判明し、この解析結果を礎に低分子ゲル化剤の分子設計を再構築した。

The ultimate goal of this research is to develop carbon dioxide recovery, utilization and storage (CCUS) technology for CO2 separation and recovery of materials, and to apply pressure. It is possible to use low-molecular-weight CO2-based liquid CO2 absorption and discharge. In this study, the solidification method of the impregnated liquid membrane and the CO2 permeability separation material were selected.そのために, これまでに开発してきたlow molecular weight ゲル化剤をbased base として, the commercially available liquid をゲル化できる low molecular weight ゲル化剤を検した.さらに、Construction したイオン Liquid ゲルのゾル-ゲル転Shift temperature をLow molecular ゲル化剤のconcentration に対してプロットした.これらのRESULTSをアレニウスの式からThermodynamicsパラメーターをquestめ、Thermodynamic propertiesについてinvestigationをaddえた.その上で、Construction of the したイオン liquid ゲルのdiacided carbon の pressure change and the absorption of the diced carbonate について、Magnetic floating scale いて quantitative measurement of した.さらに, same method as をいて, absorption amount of sulfate, イオン liquid ゲル switch Analytical techniques for basic physical properties of する (thermal properties, ガス adsorption characteristics) have been established by することができた.その上で, のイオン Liquid ゲルの performance evaluation 価を実现するために, low molecular weight ゲル from the following year The method of large-scale synthesis of chemical compounds has been established, and the synthesis of low-molecular chemical compounds of 10g level has been carried out. On the one hand, the micro molecular structure of low-molecular chemical compounds and the mechanical properties of the liquid liquid (レオロジーcharacteristics) are different. It shows that the CO2 separation material is very important, the knowledge is very important, and the academic knowledge is very interesting and the result is very important. The above results show that the liquid crystal material is similar to the molecular structure of the liquid crystal material. It is important to understand and reconstruct the analysis results based on the molecular design of low molecular weight compounds.