2016 Fiscal Year Annual Research Report
Reversible control of the number of water molecules bound on the polymerized ionic liquids
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26248049
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
大野 弘幸 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00176968)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 水和水 / 温度依存性 / 可逆変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に引き続き、僅かな温度変化で水和状態を大きく変えることのできるイオン液体由来高分子ゲルの開発を実施した。複数回の水の吸脱着を可能とするイオン液体由来ポリマーゲルを作製した。さらに、含塩水溶液中でも水の吸脱着をするゲルの作製に必要な基礎知見を集積した。イオン液体の高分子化ゲルを構成するイオン液体の式量は大きいため、ゲル内部のイオン密度は意外と低く、海水中の塩濃度（約0.6mol/L）よりも低くなってしまう。そこで、異なる塩濃度の水溶液中での水和状態の温度依存性を解析した結果、塩濃度の増大に伴い転移温度のシフトと応答性の緩慢化が観測された。これは塩濃度の増大に伴い自由な対イオンの交換が起こり、LCST挙動を発現できないイオンペアが高分子ゲル内に生成するためであった。そこで、LCST挙動を示し、かつ式量が小さいイオン液体を形成させるためのイオン構造設計を繰り返した結果、海水中に多く存在するクロライドアニオンを対イオンに持ち、かつ温度に応じてLCST挙動を示すイオン液体を設計することができ、高分子化することにも成功した。その結果、継時的な応答性の消失は抑止でき、準可逆的な水和状態の変化を引き起こすことができた。海水からの十分な水分子の吸脱着は依然として困難であったので、選択透過膜などへの応用を考慮した基礎知見の集積を急いだ。また、ターゲットを水以外の分子にも拡げ、金属イオンなどの吸脱着挙動について、基礎知見を集積した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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