Elucidation of the LCST-type phase transition mechanism of water/ionic liquid systems: Control of aggregation-induced functions using the LCST phase transition

• Project/Area Number: 24K01547
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35020:Polymer materials-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 一川 尚広 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80598798)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 良樹 北里大学, 未来工学部, 講師 (20806939) ; 山田 武 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任研究員 (80512318)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: イオン液体 / LCST / 相転移 / 凝集機能

Outline of Research at the Start

本研究では、イオン液体のLCST型相転移前後での『水和状態の変化』や『構成イオンや水分子のダイナミクス』を熱測定・中性子準弾性散乱測定・分子シミュレーション/計算化学を駆使して解析する。得られた知見を基に、イオン液体のカチオンやアニオンの化学構造とLCST型相転移発現の有無との相関関係を明らかにし、LCST型相転移を示すイオン液体を自在に設計するための基礎学理を構築する。更に、LCST型相転移という特異な相転移挙動を利用した機能開拓を行う。特に、イオン凝集の熱可逆的な制御を様々な機能材料設計（例えば、ブロック高分子・触媒・分離膜）や化学現象と結びつけ、相転移を活用した新しい科学技術を創成する。