芳香環カプセルを活用した揮発性有機化合物の分子変換法および捕捉技術の開発

利用芳香环胶囊开发挥发性有机化合物的分子转化方法和捕获技术

• 批准号: 22KJ1318
• 负责人: 角田 瑠輝
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1318/
• 关键词: 分子カプセル; 揮発性有機化合物; 分子変換; 固体材料; ベンゼン誘導体; テルペン

工業由来の揮発性有機化合物（VOC）であるベンゼン誘導体に対する芳香環カプセルの捕捉能を調査した。カプセル固体は、結晶化や高温での真空引きなどの前処理を必要とせず、揮発したベンゼンやトルエン、キシレンなどのベンゼン誘導体を常温・常圧・1時間でカプセル1分子あたり最大3.5分子捕捉した。カプセルは水中にて内部空間にキシレンを最大2分子しか捕捉できないため、固体状態ではカプセル間の隙間にもVOCを捕捉できることが考えられる。次に、カプセル固体は、π-π相互作用を駆動力として、ベンゼンとシクロヘキサンからベンゼンを90%、トルエンとメチルシクロヘキサンからトルエンを86%の選択性で捕捉した。さらに、既存固体材料では識別困難なメチル基の数に対する選択性を示した。０、1、２つのメチル基を持つベンゼン、トルエン、o-キシレンの混合物の中から、o-キシレンを85%の選択性で捕捉した。カプセルを構築するアントラセンパネルとメチル基間に働くCH-π相互作用が重要な相互作用であると考え得られる。芳香環カプセル固体の詳細なVOC捕捉能を調査すると、捕捉したVOCの揮発性を顕著に抑制できることが明らかになった。ベンゼン、トルエン、o-キシレンを捕捉したカプセル固体を100℃で1時間真空引きした結果、室温で真空引きした際と同等の捕捉量および比率となり、VOCを強く捕捉できる空間により100％の揮発抑制が可能であった。また、その強力なVOC捕捉能を活用して、320 ppmの希薄条件においてo-キシレンを最大60%回収することに成功した。さらに、剛直で安定な構造をもつカプセルは、最低5回以上VOC捕捉を繰り返すことができた。

Industrial origin: The release of volatile organic compounds (VOCs) であるベ ゼ ゼ <s:1> inducer に can を investigate the capture of する aromatic rings カプセ <s:1> た. カ プ セ ル solid は, crystallization temperature や で の vacuum lead き な ど 処 reason を necessary before の と せ ず, swing 発 し た ベ ン ゼ ン や ト ル エ ン, キ シ レ ン な ど の ベ ン ゼ ン inductor を under normal temperature, often 圧, 1 time で カ プ セ ル 1 molecular あ た り maximum 3.5 molecular capture し た. カ プ セ ル は water に て internal space に キ シ レ ン を maximum 2 molecular し か capture で き な い た め, solid state で は カ プ セ ル の between interstitial に も VOC を capture で き る こ と が exam え ら れ る. に, カ プ セ ル solid は interaction, PI PI を 駆 power と し て, ベ ン ゼ ン と シ ク ロ ヘ キ サ ン か ら ベ ン ゼ ン を 90%, ト ル エ ン と メ チ ル シ ク ロ ヘ キ サ ン か ら ト ル エ ン を 86% の sentaku sex で capture し た. Youdaoplaceholder0, the difficulty in identifying the existing solid material で で なメチ, the number of <s:1> basis <s:1> に against する selection 択 を indicates that た た. 0, 1, 2, つ の メ チ ル base を hold つ ベ ン ゼ ン, ト ル エ ン, o - キ シ レ ン の の mixtures か ら, o - キ シ レ ン を 85% の sentaku sex で capture し た. カ プ セ ル を build す る ア ン ト ラ セ ン パ ネ ル と メ チ ル base between に 働 く CH - PI が important な interaction で あ る と study え must ら れ る. Aromatic ring カ プ セ ル solid の な VOC can capture を detailed investigation す る と, capture し た VOC の swing 発 sex を 顕 the に inhibit で き る こ と が Ming ら か に な っ た. ベ ン ゼ ン, ト ル エ ン, o - キ シ レ ン を capture し た カ プ セ ル solid を 100 ℃ で 1 time vacuum lead き し た results, room temperature で vacuum lead き し た interstate と equal の catch お よ び ratio と な り, strong VOC を く capture で き る space に よ り 100% の swing 発 inhibit が may で あ っ た. ま た, そ の powerful な VOC can capture を use し て conditions, 320 PPM の thin に お い て o - キ シ レ ン を maximum 60% back 収 す る こ と に successful し た. さ ら に, upright and outspoken で settle な tectonic を も つ カ プ セ ル は, minimum above 5 back to VOC capture を Qiao り return す こ と が で き た.

项目成果

芳香環カプセルを用いた鎖状モノテルペンの効率的捕捉と環化

使用芳香环胶囊有效捕获和环化线性单萜

• 发表时间: 2023
• 作者: Sumida Ryuki;Matsumoto Takeshi;Yokoi Toshiyuki;Yoshizawa Michito;○角田瑠輝・吉沢道人
• 通讯作者: ○角田瑠輝・吉沢道人

芳香環カプセル固体が有するベンゼン誘導体の特異な蒸気吸着能

芳环胶囊固体对苯衍生物具有独特的蒸气吸附能力

• 发表时间: 2022
• 作者: Sumida Ryuki;Matsumoto Takeshi;Yokoi Toshiyuki;Yoshizawa Michito;○角田瑠輝・吉沢道人;○角田瑠輝・吉沢道人
• 通讯作者: ○角田瑠輝・吉沢道人

芳香環カプセル固体のベンゼン誘導体に対する特異な蒸気捕捉能

芳环胶囊固体对苯衍生物独特的蒸气捕集能力

• 发表时间: 2022
• 作者: Sumida Ryuki;Matsumoto Takeshi;Yokoi Toshiyuki;Yoshizawa Michito;○角田瑠輝・吉沢道人;○角田瑠輝・吉沢道人;○角田瑠輝・吉沢道人
• 通讯作者: ○角田瑠輝・吉沢道人