| Project/Area Number |
22K14526
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Hiraga Yuya 東北大学, 工学研究科, 助教 (70757814)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | イオン液体 / 二酸化炭素固定 / カーボネート / 超臨界流体クロマトグラフィー / カーボンニュートラル |
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| Outline of Research at the Start |
超臨界流体クロマトグラフィーは，固定相と呼ばれるカラムに，移動相と呼ばれる流体を流すクロマトグラフィーの一種であり，特に移動相に超臨界流体を使用するのが特徴である．本研究では，元来分析装置としてしか利用されていない本実験手法に着目し，これを，二酸化炭素固定の連続反応分離場として利用する．具体的には，環境調和型溶媒と称されるイオン液体を固定相に使用し，ここに反応の触媒作用を期待するとともに，温度・圧力・イオン液体種などを操作する．これにより，二酸化炭素固定化を対象とした流通式連続反応分離場として超臨界流体クロマトグラフィーの可能性を拡張するものである．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to develop a new process to synthesize cyclic carbonates from CO2 and epoxides by applying a supercritical fluid chromatography system, which is originally an analytical system. Styrene carbonate was synthesized by introducing styrene oxide as the starting material. It passed a stationary phase column containing an ionic liquid and a catalyst using supercritical CO2 as the mobile phase. The synthesis was successfully achieved within approximately one hour. The temperature, pressure, and thickness of the stationary phase ionic liquid dependence for the conversion rate were confirmed.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、CCS(Carbon Capture and Utilization)技術の1つである二酸化炭素固定において、超臨界流体クロマトグラフィーという既存の分析機器・技術を応用することで、より簡便にそのスクリーニング（最適条件探索）を行おうとする試みである。既存設備の応用であるためシステムは単純であり、流通装置であるために反応・分離は迅速に行えるというメリットがある。これをさらに発展的に利用することで、大規模生産にも繋げられると考えられる。
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