2023 年度研究成果報告書

精密合成高分子を用いた有機ネットワーク制御によるイオン液体含有ゲルの超高強度化

研究課題

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研究課題/領域番号	21H01691
研究種目	基盤研究(B)
配分区分	補助金
応募区分	一般
審査区分	小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関	神戸大学
研究代表者	神尾英治神戸大学, 工学研究科, 准教授 (30382237)
研究期間 (年度)	2021-04-01 – 2024-03-31
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
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。
自由記述の分野	膜工学、分離工学、材料化学
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。