2016 Fiscal Year Research-status Report
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15K06551
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
金久保 光央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 化学プロセス研究部門, 研究グループ長 (70286764)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | NMR / パルス磁場勾配法 / 自己拡散係数 / 電気伝導度 / 気液平衡 / イオン液体 / CO2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下、研究課題2項目についてそれぞれ概要を記載する。
１）幅広い温度領域におけるpfg-NMR法による自己拡散係数の測定
昨年度精密に校正したpfg-NMR装置を用いて、N-メチル-N-プロピルピロリジニウム ビス（フルオロスルホニル）イミド（[Pyr13][FSI]）およびLi[FSI]-[Pyr13][FSI]混合溶液における、Li+, [Pyr13]+, [FSI]-の自己拡散係数を0～80℃において測定した。また、Li[FSI]-[Pyr13][FSI]混合溶液の密度、粘度、電気伝導度を同じ温度範囲において決定した。それら実験結果から、速度相関係数や抵抗係数を求め、混合溶液中におけるイオン間相互作用について考察した。今回調べた電解質溶液中ではLi+と[FSI]-との相互作用は比較的弱く、Li+の周りの[FSI]-の化学交換は速いことが見出された。以上の結果を、共同研究先（オーストラリアNew South Wales大・Harris教授、オーストラリアCSIRO・Ruther博士ほか）と共著でPhys. Chem. Chem. Phys.に投稿して採択に至った。
２）気液平衡下におけるガス吸収液の電気伝導度の測定
昨年度に引き続き、CO2を加圧、吸収したイオン液体の電気伝導度を測定した。イオン液体には、側鎖にエーテル基を有する、N,N-ジエチル-N-メチル-N-（2-メトキシエチル）アンモニウム ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（[DEME][Tf2N]）を用いた。電気伝導度はCO2吸収に伴い著しく増加し、飽和圧力以降はほぼ一定となった。同一のアニオンでカチオンが異なる1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム塩（[BMIM][Tf2N]）と比べて、CO2の溶解が電気伝導度に及ぼす効果は[DEME][Tf2N]の方が顕著であることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既存の装置類はpfg-NMRを始めとして故障なく稼働し、研究も当初の計画通りにほぼ進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）自己拡散係数の測定については、新たに開発を進めているCO2化学吸収機能をもつプロトン性イオン液体や溶媒和イオン液体などの輸送物性の評価を進める。また、２）気液平衡下におけるガス吸収液の電気伝導度の測定は、イオン液体の構造を変化させてCO2吸収効果を検証するとともに、粘度との相関関係を明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度の研究はほぼ計画通りに進んだが、当初予定していた技術補助員は雇用せず、人件費の支出が無かった。そのため、本年度の予算の一部を次年度に繰り越すことにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
技術補助員の人件費として支出し、研究計画を加速する。
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