2018 年度研究成果報告書

イオン液体は何故セルロースを溶かすことができるか：分子・ナノレベルでの溶解度決定

研究課題

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研究課題/領域番号	17K15293
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	木質科学
研究機関	同志社大学
研究代表者	遠藤太佳嗣同志社大学, 理工学部, 准教授 (50743837)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	イオン液体 / セルロース / 溶解度 / X線散乱
研究成果の概要	イオン液体のセルロース溶解度を、従来の目視観察という不確実性のあるものではなく、分光学的手法を用いて分子レベルから真の溶解度を決定し、その溶解メカニズムに迫ることを目的とした。その成果をまとめると、以下の3つに集約できる。①従来の目視観察では20%以下の溶解度と考えられていたものが、分子レベルでは40%に近い濃度で溶解できることが分かった。②その高い溶解度の原因の一つは、我々が発見したアニオン架橋現象に由来することが強く示唆された。③更に、いくつかのイオン液体では、セルロースと共結晶を作るという、従来にない全く新しい現象が観察された。
自由記述の分野	物理化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	研究成果の概要と対応して、以下の3つが挙げられる。①分子レベルでは、従来よりも高い濃度でセルロースを溶解できるということは、イオン液体を用いたセルロースプロセスにおいて、高価なイオン液体を従来よりも削減できることを意味し、その実現性を前進させた。②アニオン架橋現象の重要性が発見されたことは、これがセルロース溶解型イオン液体の新しい分子設計の指標になることを意味する。③共結晶の発見は、セルロース／イオン液体の新しい分野の開拓を示唆する。