2008 Fiscal Year Final Research Report
Structure and property relationship of ionic liquids ionics
| Project/Area Number |
19350033
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Inorganic chemistry
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
YASUHIRO Umebayashi Kyushu University, 大学院・理学研究院, 准教授 (90311836)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2008
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| Keywords | イオン液体 / X線散乱実験 / 分子動力学シミュレーション / Raman分光 / DFT計算 / 液体構造 / ダイナミクス / 構造活性相関 |
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| Research Abstract |
本研究は、イオン液体に分子論的にアプローチし、液体構造とダイナミクス・イオニクスの構造活性相関を明らかにすることを目的し、以下に挙げる研究を進めた。
(1) 非プロトン性イオン液体の液体構造とダイナミクス
(2) 非プロトン性イオン液体のリチウムイオン溶媒和とリチウムイオンイオニクス
(3) プロトン性イオン液体の液体構造とプロトニクス
(1)では、X線散乱実験を分子動力学シミュレーションにより解析する手法を開発し、種々のイオン液体の液体構造解析を行った。また、Lopes(ポルトガル)とPauda(フランス)らと共同でピロリジニウム系イオン液体の研究を行い、新たな陰イオンの力場を開発した。(2)では、Raman分光およびDFT計算から、リチウムイオンを含む一連のアルカリ金属イオンの溶媒和構造を解明した。また、関(電中研)と早水(早水)らと共同で低粘性イオン液体中のリチウムイオンのイオン伝導度や粘度、自己拡散係数を決定し、リチウムイオンの溶媒和構造とダイナミクスの相関を明らかにした。 (3)では、種々のプロトン性イオン液体の力場を新たに開発し、実験および理論の両面から液体構造を原子レベルで解明することに成功した。
本研究の特筆すべき成果は、イオン液体に特異的で最も最も注目されているナノ相分離液体構造を分子レベルで明らかにしたものである。従来知られている非プロトン性イオン液体に比べ、ナノ相分離構造形成がより促進されていることを見出した。シミュレーション解析を行ったところ、イオン液体の持つ自己疎溶媒的な性質に基づくことを明らかにした。
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[Journal Article]2009
Author(s)
Y. Umebayashi, K. Fujii, S. Seki, J. N. C. et.al. Lopes, A. A. H. Padua
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Journal Title
J. Phys. Chem. B, 113
Pages: 4338-4346
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