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2013 年度 研究成果報告書

イオン液体中に形成される特異な溶媒和構造と自由エネルギー描像

研究課題

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研究課題/領域番号 23350033
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関新潟大学

研究代表者

梅林 泰宏  新潟大学, 自然科学系, 教授 (90311836)

研究分担者 亀田 恭男  山形大学, 理学部, 教授 (60202024)
金久保 光央  独立行政法人産業技術総合研究所, コンパクト化学システム研究センター, 主任研究員 (70286764)
神崎 亮  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (50363320)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
キーワードイオン液体 / CO2 / 溶媒和構造 / 溶媒和自由エネルギー
研究概要

イオン液体は、従来溶媒にない特異的な液体・溶媒和構造を示し、分離・精製場として期待されている。本研究は、分子シミュレーション支援液体構造解析法によるイオン液体による溶媒和構造解析に加え、分子シミュレーションに基づく溶媒和エネルギー評価により、イオン液体に溶解したCO2に焦点を絞り、構造とエネルギーの両面から特異的な溶媒和を原子・分子レベルで明らかにすることを目的とした。具体的には、(1)イオン液体中のCO2溶媒和構造と溶媒和自由エネルギー評価、(2)イオン液体中のCO2のプロトン付加反応の構造と熱力学、および、(3)イオン液体中のCO2の電気化学的還元について研究を行なった。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Bronsted basicity of solute butylamine in an aprotic ionic liquid investigated by potentiometric titration2013

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K.; Umebayashi, Y.(4) et al.(5)
    • 雑誌名

      Chem. Let

      巻: 42(10) ページ: 1250-1251

    • DOI

      10.1246/cl.130537

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual Li+ Ion Solvation Structure in Bis(fluorosulfonyl)amide Based Ionic Liquid2013

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K.; Umebayashi, Y. (10) et al. (10)
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 117(38) ページ: 19314-19324

    • DOI

      10.1021/jp4053264

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Proton Conductive Liquid with No Ions : Pseudo-Protic Ionic Liquids2013

    • 著者名/発表者名
      Doi,H.;Umebayashi,Y.(6)etal.(6)
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J

      巻: 19(35) ページ: 11522-11526

    • DOI

      10.1002/chem.201302228

    • 査読あり
  • [雑誌論文] K.; Umebayashi, Y. (9) et al. (9) Collective dynamics of room-temperature ionic liquids and their Li ion solutions studied by high-resolution inelastic X-ray scattering2013

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K.; Umebayashi, Y. (9) et al. (9)
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 138(15) ページ: 151101/1-151101/4

    • DOI

      10.1063/1.4802768

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific solvation of benzyl methacrylate in 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide ionic liquid2013

    • 著者名/発表者名
      Matsugami, M.; Umebayashi, Y. (5) et al. (7)
    • 雑誌名

      Anal. Sci

      巻: 29(3) ページ: 311-314

    • DOI

      10.2116/analsci.29.311

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvation Structure of Poly(ethylene glycol) in Ionic Liquids Studied by High-energy X-ray Diffraction and Molecular Dynamics Simulations2013

    • 著者名/発表者名
      Asai, H.; Umebayashi, Y. (6) et al. (7)
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46(6) ページ: 2369-2375

    • DOI

      10.1021/ma400218e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acid-Base Property of N-Methylimidazolium-Based Protic Ionic Liquids Depending on Anion2012

    • 著者名/発表者名
      Kanzaki, R.; Umebayashi, Y. (6) et al. (6)
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 116(48) ページ: 14146-14152

    • DOI

      10.1021/jp308477p

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physicochemical and acid-base properties of a series of 2-hydroxyethylammonium-based protic ionic liquids2012

    • 著者名/発表者名
      Song, X.; Umebayashi, Y. (4), et al. (4)
    • 雑誌名

      Anal. Sci

      巻: 28(5) ページ: 469-474

    • DOI

      10.2116/analsci.28.469

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Heterogeneity and Unique Distorted Hydrogen Bonding in Primary Ammonium Nitrate Ionic Liquids Studied by High-Energy X-ray Diffraction Experiments and MD Simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Song, X.; Umebayashi, Y. (10) et al. (10)
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 116(9) ページ: 2801-2813

    • DOI

      10.1021/jp209561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental evidences for molecular origin of low-Q peak in neutron/x-ray scattering of 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide ionic liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Fujii, K.; Umebayashi, Y. (9) et al. (9)
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys

      巻: 135(24) ページ: 244502/1-244502/11

    • DOI

      10.1063/1.3672097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid Structure of and Li+ Ion Solvation in Bis(trifluoromethanesulfonyl)amide Based Ionic Liquids Composed of 1-Ethyl-3-methylimidazolium and N-Methyl-N-propylpyrrolidinium Cations2011

    • 著者名/発表者名
      Umebayashi, Y.(1); et al. (10)
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 115(42) ページ: 12179-12191

    • DOI

      10.1021/jp2072827

    • 査読あり
  • [学会発表] Structure and Free Energy Analyses of CO2 solvation in Room-temperature Ionic Liquids2013

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      33rd International Conference on Solution Chemistry
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20130707-12
  • [学会発表] Closest ion-ion interaction and structural heterogeneity of 1-alkylimidazolium based protic ionic liquids2013

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      5th Congress on Ionic Liquids
    • 発表場所
      Poltugal
    • 年月日
      20130421-25
  • [学会発表] Structural heterogeneity in aprotic and protic ionic liquids.2012

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      6th International Symposium on Molecular Thermodynamics and Molecular Simulation (MTMS'12)
    • 発表場所
      Higashi-Hiroshima, Japan
    • 年月日
      20120925-28
    • 招待講演
  • [学会発表] イオン溶媒和 -非水溶媒・イオン液体がもたらしたもの-2012

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      日本分析化学会第61年会 溶液界面研究懇談会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      20120919-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and dynamics of a lithium ion in ionic liquids : toward high safety batteries2011

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      32nd International Conference on Solution Chemistry (ICSC 2011) (Keynote lecture)
    • 発表場所
      La Grande Motte, France
    • 年月日
      20110828-0902
  • [学会発表] High-energy X-ray diffraction study on liquid structure of 1-ethyl-3-methylimidazolium based ionic liquids with the aid of MD simulations2011

    • 著者名/発表者名
      梅林泰宏
    • 学会等名
      4th congress on ionic liquids (COIL-4)
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      20110615-18

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公開日: 2015-06-25  

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