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Visualization of hydrogen storage amount in organic hydride by pi-conjugated helical polymers

Research Project

Project/Area Number 19K05517
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

MAWATARI Yasuteru  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40422000)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords有機ハイドライド / メチルシクロヘキサン / ポリアセチレン / らせん / 可視化
Outline of Research at the Start

メチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)は、水素貯蔵媒体の1つである有機ハイドライドの構成物質である。両者(MT)の混合比は水素吸蔵量と等価にみなすことができるが、それを知るには大型分析装置が必須である。本研究では、このMT混合比を簡便かつ迅速に視認できる指示薬の開発を最終目標とし、その主材候補の色彩可変ならせん状置換ポリアセチレンとMT分子間との分子間相互作用に関する新たな知見を得る。近年注目されているらせん高分子の精密構造制御と分子間相互作用、および精密センシングの分野を発展させるとともに、水素エネルギー社会の実現に資するインフラの構築にも寄与する。

Outline of Final Research Achievements

We Demonstrated a new visual detection method for the ratio of toluene and methylcyclohexane in the mixed liquid, called organic hydride, a candidate for useful hydrogen storage media in liquid. The colorant, helical poly(arylacetylene), is produced by mixing two reagents dissolved in the organic hydrides, that are wanted to know the ratio, mono-substituted aromatic acetylene monomers and Rh-diene complex with triethylamine. To improve visibility performance, the poly(arylacetylene) synthesized showed to be insoluble in both toluene and methylcyclohexane, together with that expanding the aromatic ring of the monomer unit was effective.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義:MCHとTOL間の微小な分子間相互作用の差を増幅して検出する手法を検討することは、分子間相互作用の具体的な活用例となるらせんの伸縮の程度を決める要素が何であるかを明らかにすることに繋がる。
社会的意義:任意の有機ハイドライドのMCH-TOL混合比がわかれば、そこに含まれる水素貯蔵量に換算できるため、有機ハイドライド中の水素残量が色彩の変化で容易にわかることを意味する。これにより、有機ハイドライドを介した水素貯蔵及び運搬を活用する水素社会の実現に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Rate Control of Helix Oscillation of Poly(arylacetylene)s Achieved by Design of Side-Group Structures2021

    • Author(s)
      Mawatari Yasuteru、Oouchi Muneki、Yoshida Yoshiaki、Hiraoki Toshifumi、Tabata Masayoshi
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 54 Issue: 16 Pages: 7400-7408

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c00790

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メカノケミカル合成法をもちいた芳香族一置換アセチレンの重合2022

    • Author(s)
      竹谷康平・高瀬舞・馬渡康輝
    • Organizer
      化学系学協会北海道支部2022年冬季研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 芳香族置換ポリアセチレンのメカノケミカル合成2021

    • Author(s)
      竹谷康平・高瀬舞・馬渡康輝
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を 可視化するπ共役系高分子の分子構造の検討2020

    • Author(s)
      竹谷康平、高瀬舞、馬渡康輝
    • Organizer
      第10回CSJ化学フェスタ2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を可視化する一置換ポリアセチレンの開発2020

    • Author(s)
      竹谷康平・高瀬舞・馬渡康輝
    • Organizer
      化学系学協会北海道支部2020年冬季研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Color control of helical poly(arylacetylene)s in solid state2019

    • Author(s)
      Yasuteru Mawatari
    • Organizer
      2019 International Symposium on Polymer Materials and Chemical Engineering
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 芳香族置換ポリアセチレンのらせん構造制御による色変化とその応用2019

    • Author(s)
      馬渡康輝、田畑昌祥
    • Organizer
      第68回高分子討論会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Helical Poly(arylacetylene)s toward Color-Tunable Material2019

    • Author(s)
      Yasuteru Mawatari
    • Organizer
      International Symposium on Materiome Research 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Synthesis and characterization of helical substituted polyacetylenes toward color-tunable material2019

    • Author(s)
      Yasuteru Mawatari
    • Organizer
      Asia Pacific Society for Materials Research 2019 Annual Meeting
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 一置換芳香族アセチレンの重合反応による液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量の可視化2019

    • Author(s)
      高橋亮・馬渡康輝・高瀬舞・神田康晴・山中真也・田畑昌祥
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] らせん状置換ポリアセチレンの溶液中における温度応答性2019

    • Author(s)
      馬渡康輝・田畑昌祥
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] NMRによる有機材料分析とその試料前処理、データ解釈2021

    • Author(s)
      執筆者:59名、技術情報協会
    • Total Pages
      676
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048609
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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