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疎水性イオン対を利用した高吸油性ゲルの分子設計

利用疏水离子对的高吸油凝胶的分子设计

基本信息

批准号：
07J09825
负责人：
小野利和
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J09825/
关键词：
高分子電解質ゲル有機溶媒高吸収性樹脂浸透圧

项目摘要

オイルや揮発性有機化合物を効率よく回収可能な材料の開発は、環境保全の観点から社会的に強く求められている。本研究では親油性イオンを導入した高分子電解質ゲルを合成し、イオン解離による静電的な反発と浸透圧によって大きな膨潤を示す「有機溶媒の高吸収性樹脂」の開発を目的とした。前年度までに、長鎖アルキルアンモニウムカチオンとテトラフェニルボレート誘導体アニオンからなるアクリル酸エステルモノマーを合成し、これとオクタデシルアクリレートとの架橋共重合体(親油性高分子電解質ゲル)がジクロロメタンやクロロホルムなどの非極性有機溶媒中で自重の数百倍の高吸収能を示すことを明らかとした。しかしながら、トルエンやヘキサンなどの炭化水素系溶媒中(比誘電率が3未満)では、イオン解離が困難であり、これらの溶媒中では依然自重の百倍を超える高吸収性樹脂の開発は達成できていなかった。本年度は、この問題を解決する方法として、極性溶媒であるエタノールを添加することを行った。混合溶媒として極性をイオン解離可能なまでに高めることで、静電反発、浸透圧の発生により炭化水素系溶媒に対しても高い溶媒吸収能を示すことを期待した。結果として、エタノールの体積割合を20%程度とすることで、親油性高分子電解質ゲルが、トルエン、シクロヘキサン、石油エーテル、ケロシンなどの炭化水素溶媒を自重の百倍を超える溶媒吸収能を示すことを明らかとした。溶媒の誘電率と膨潤度をプロットすると、溶媒の誘電率が大きくなるに従い、ゲルの膨潤度が増大しており、イオン解離が進行するためであると考えられる。以上のように極性溶媒との混合溶媒を用いることで、本研究課題である高吸油性ゲルとして機能することを見出した。

The efficiency of organic compounds with high activity, low cost and high environmental protection can be improved. The purpose of this study is to introduce a lipophilic polymer electrolyte, to synthesize it, to dissociate it, to react with static electricity, to permeate it, to expand it, and to develop a high absorbency resin with organic solvents. In the past year, the long-term locking mechanism has been used to synthesize the bridge complex (lipophilic polymer electrolyte), which has a high absorption energy of hundreds of times its own weight in nonpolar organic solvents. The development of high absorption resin in solvent (specific inductivity = 3) is difficult to dissociate, but it still weighs a hundred times more than that in solvent. This year, the solution to the problem is to add a polar solvent. Mixed solvent polarity is high, electrostatic reaction is high, and saturation pressure is high. The results show that the volume of the solvent is 20% higher than that of the lipophilic polymer electrolyte, and the solvent absorption energy of the hydrocarbon solvent is 100 times higher than that of the hydrocarbon solvent. The dielectric constant of the solvent increases, the swelling increases, and the dissociation proceeds. The above polar solvent and mixed solvent can be used in this study.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

親油性高分子電解質を用いた高分子ゲル化剤の開発

使用亲脂性聚合物电解质的聚合物胶凝剂的开发

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
小松直樹;A.F.M.Mustafizur Rahman;Feng Wang;松田一成;木村隆英;遠藤格・芥川智行・野呂真一郎・中村貴義;Takafumi Ueno;小野利和;大塚英幸;南後守;小野利和・佐田和己
通讯作者：
小野利和・佐田和己

有機溶媒中での高膨潤性ゲルの分子設計と体積相転移現象

有机溶剂中高溶胀凝胶的分子设计和体积相变现象

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Ono;et. al.
通讯作者：
et. al.

親油性高分子電解質を用いた刺激応答性ゲルの開発

使用亲脂性聚电解质开发刺激响应凝胶

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Ono;et. al.
通讯作者：
et. al.

高分子電解質を用いた高吸収性樹脂の作製

聚合物电解质制备高吸水性树脂

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Ono;et. al.
通讯作者：
et. al.

スマートポリマーとしての親油性高分子電解質(2)ポリ(オクタデシルアクリレート)の結晶相転移を利用した高分子ゲル化剤/増粘剤の開発

利用亲脂性聚电解质(2)聚丙烯酸十八酯的晶相转变作为智能聚合物开发聚合物胶凝剂/增稠剂

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Akutagawa;Q.Ye;T.Nakamura;上野隆史;小野利和,佐田和己
通讯作者：
小野利和,佐田和己

DOI：
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作者：
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小野利和其他文献

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DOI：
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通讯作者：
阿部彗菜，藤尾侑輝，中山功一，菊永和也

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2023
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通讯作者：
五島大河・手塚菜々子・池田祥貴・阿部正明・吉沢道人・吉本惣一郎