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2006 年度 実績報告書

特異環境場におけるイオン液体---ガス貯蔵媒体としての特性解明と制御の試み

研究課題

研究課題/領域番号 18045034
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

金久保 光央  独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学プロセス研究センター, 主任研究員 (70286764)

研究分担者 亀田 恭男  山形大学, 理学部, 教授 (60202024)
松永 英之  独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学プロセス研究センター, 主任研究員 (60157336)
キーワード化学物理 / イオン液体 / 二酸化炭素排出削減
研究概要

1-アルキル-3-メチルイミダゾリウム(アルキル鎖はブチル、ヘキシル、オクチル)をカチオン、PF6-、BF4-、(CF3SO2)2N-をアニオンとしたイオン液体に二酸化炭素を加圧、溶解したときの電気伝導度の圧力依存性を決定した。どのイオン液体の場合も、電気伝導度は〜7MPa付近までほぼ直線的に増加し、イオン液体中の輸送現象は二酸化炭素の溶解により大幅に改善された。さらに、電気伝導度をモル電気伝導度に換算し、その変化率を二酸化炭素のモル分率に対してプロットしたところ、BF4-と(CF3SO2)2N-をアニオンとしたイオン液体では側鎖の違いは観察されずほぼ同一線上に載ることが明らかとなった。PF6-をアニオンとしたイオン液体では、カチオンの側鎖が長くなるにしたがい濃度依存性は僅かながら大きくなる。一方、アニオン種が違う場合には、モル電気伝導度の濃度依存性は顕著に異なり、(CF3SO2)2N-<BF4-<PF6-の順で大きくなることが明らかとなった。これら3種類のアニオンからなるイミダゾリウムイオン液体への二酸化炭素の溶解度(ヘンリー定数の逆数に比例)はBF4-<PF6-<(CF3SO2)2N-で大きくなり、電気伝導度で観察された順番とは異なる。しかしながら、溶解エンタルピーの減少((CF3SO2)2N->BF4->PF6-)とは良く一致した。これらイオン液体中において二酸化炭素とアニオンとの相互作用を考えた場合には、BF4-やPF6-の方が(CF3SO2)2N-より有利であることが推察されるが、実際には(CF3SO2)2N-の溶解度が最も高く、二酸化炭素の溶解ではエントロピーの寄与が大きいことが明らかとなった。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of Pressure on Transport Properties of the Ionic Liquid 1-Butyl-3-Methylimidazolium Hexafluorophosphate2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Kanakubo, Kenneth R.Harris, Noriaki Tsuchihashi, Kazuyasu Ibuki, Masakatsu Ueno
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 111・8

      ページ: 2062

  • [雑誌論文] Temperature and Pressure Dependence of the Viscosity of the Ionic Liquids 1-Methyl-3-octylimidazolium Hexafluorophosphate and 1-Methyl-3-octylimidazolium Tetrafluoroborate2006

    • 著者名/発表者名
      Kenneth R.Harris, Mitsuhiro Kanakubo, Lawrence A.Woolf
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering Data 51・3

      ページ: 1161

  • [雑誌論文] Melting Point Depression of Ionic Liquids Confined in Nanospaces2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Kanakubo, Yusuke Hiejima, Kimitaka Minami, Takafumi Aizawa, Hiroshi Nanjo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 1828

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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