| 研究課題/領域番号 |
21K05159
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 公益財団法人豊田理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
伊藤 敏幸 公益財団法人豊田理化学研究所, フェロー事業部門, フェロー (50193503)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | イオン液体 / 調湿材 / 液式調湿空調機 / 調湿機構解明 / 小角X線散乱スペクトル / MDシミュレーション / 調湿機構 / 124-トリアゾリウム塩 / ジメチルリン酸アニオン / 吸湿性 / ナノ構造体 / トリアゾリウムイオン液体 / ピラゾリウムイオン液体 / 平衡水蒸気圧 / ジカチオン性第4級アンモニウムリン酸ジメチル / 金属腐食性 / 調湿性 / 水蒸気吸放出機構 / 空調機 / 省エネ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
省エネは創エネと同等の価値を持ち，省エネ空調機の開発は環境保全技術の観点からも重要な課題である。液式調湿空調機は現在主流のコンプレッサー型空調機に較べて80％以下の消費電力で運転できる省エネ性能に加えて，換気を行いつつ調湿空調を行うという特長を持つため，新型コロナウイルスなどの室内感染を防ぐために有効な空調機である。ところが，現行の液式調湿空調機は高価な製品で普及が進んでいなかった。本研究では液式調湿空調機の調湿材としてイオン液体に着目し，イオン液体水溶液の水蒸気吸放出機構を解明し，液式調湿空調機に適したイオン液体のデザイン指針を確立する。
|
| 研究成果の概要 |
省エネ液式調湿空調機開発のために吸湿性イオン液体のデザインを検討した。系統的にアルキル置換基を変化させた第4級アンモニウム，イミダゾリウム，ピラゾリウム，124-トリアゾリウム，123-トリアゾリウムカチオンのジメチルリン酸塩を合成し，強力な吸湿力と優れた水蒸気交換効率を示す新たなイオン液体を見いだした．さらに， 124-トリアゾリウム塩ではイオン液体が形成するナノ集合体内の極性ドメインに水分子が蓄積しイオン液体の吸湿性能がイオン液体のナノ集合体の構造に起因することを明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液式調湿空調機は現在主流のコンプレッサー型空調機に較べて80％以下の消費電力で運転できる省エネ性能に加えて換気を行いつつ運転ができる．ところが現行の液式調湿空調機は調湿材として塩化リチウム水溶液を使用しているために普及が進んでおらず，塩化リチウムに替わる調湿材を開発することが地政学的観点からも求められていた．本研究では液式調湿空調機の調湿材に適したイオン液体の開発を目指して研究を進め，塩化リチウムを凌駕する調湿機能を持つイオン液体を見いだし，さらに従来未解明であったイオン液体の調湿機能の起源がイオン液体が形成するナノ集合体の構造に起因することを明らかにした．
|
