| 研究課題/領域番号 |
21H01691
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
神尾 英治 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (30382237)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
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| キーワード | ゲル / イオン液体 / 高強度ゲル / ダブルネットワーク / CO2分離膜 / 無機/有機相互侵入網目 / エネルギー散逸 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、CO2選択溶解性に優れるイオン液体を大量に含有する高強度無機/有機ダブルネットワーク(DN)イオンゲルについて、有機ネットワーク構造の最適化による高強度発現効果の最大化を目的とする。分子量や物性を精密に制御した高分子を用いた有機ネットワークの制御により、DNイオンゲルの高強度発現に寄与する有機ネットワークの構造や物性を明らかにする。また、理論的検討を通じてDNイオンゲルの力学特性を体系化し、高強度機構を最大限発現することが可能なネットワーク構造設計指針を得る。さらに、超高強度と高イオン液体含有率を兼ね備えた高速CO2透過性イオンゲル薄膜を創製する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、大量のイオン液体を含有する無機/有機ダブルネットワーク（DN）イオンゲルの強度発現機構の解明と更なる高強度化を目的とする。精密重合により合成した有機ネットワークを有するDNイオンゲルを作製し、その力学特性を評価した。また、古典的ゴム弾性論に基づく強度発現機構の理論的検討を行い、有機ネットワークの役割を解明した。さらに、新規DNイオンゲルを創製するとともに、DNイオンゲル薄膜を作製し、その優れたCO2選択透過性能を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無機ネットワークと有機ネットワークが絡まり合ったダブルネットワーク（DN）内にCO2を選択的に溶解するイオン液体を大量に含有する高強度DNイオンゲルについて、その高強度発現に寄与する有機ネットワークの構造と役割を、実験と古典的ゴム弾性理論に基づき解明した。DNイオンゲルの強度発現に関する原理原則の理解は、高イオン液体含有率のゲル薄膜の創製に繋がる学術的意義の大きい成果である。また、得られた知見に基づき創製された高速且つ高選択的CO2分離が可能なイオンゲル薄膜は、地球温暖化の抑制に貢献可能なCO2分離材料であり、社会的意義が大きい成果である。
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