• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

シリコンイオン液体中での過渡回折格子法による短寿命ラジカル種の拡散係数の測定

研究課題

研究課題/領域番号 23560918
研究機関金沢大学

研究代表者

高橋 憲司  金沢大学, 自然システム学系, 教授 (00216714)

キーワードイオン液体 / 拡散係数 / 過渡回折格子法 / シリコン / シロキサン / レーザー
研究概要

本年度は、シロキサン構造を持つピロリジニウム系シリコンイオン液体を新規に合成した。そして、その液中での拡散係数を、レーザー光を利用した過渡回折格子(Transient grating ; TG)法により測定を行った。
N-Methylpyrrolidineとシリル基を持つ塩化物を反応させて、塩素イオンをアニオンとするイオン液体を合成した。得られたイオン液体をジクロロメタン中でアニオン交換を行い、目的とするシリコンイオン液体を合成した。
TG法にはジフェニルシクロプロペノン(DPCP)の光解離反応を利用した。DPCPを355nmで光励起することでジフェニルアセチレン(DPA) と一酸化炭素(CO)が生成する。これらの分子のイオン液体中での拡散係数をTG法により測定した。
COのような小さな分子の拡散係数はストークスアインスタイン式の予測値より遥かに大きな拡散係数となることがわかった。この要因として、イオン液体は大きなサイズのカチオンとアニオンから成るため、分子間の空隙が大きく、COのような小さな分子はその空隙を拡散することが一つの大きな要因と考えた。そこで,イオン液体中の小さな分子の拡散に、空隙率の効果を取り入れるため、充填層内流れに使われるKozeny-Carmanのモデルを考えた。拡散係数は空隙率を考慮することにより比較的よく相関できることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画当初に予定していたイオン液体の合成に成功し,4種類の新規イオン液体を新たに合成した。そして,そのイオン液体中での分子拡散係数を過渡回折格子法を用いて測定に成功している。また,拡散する分子の大きさの違いにより,流体力学的近似が適用可能な場合と適用できない場合とを見出しており,おおむね順調に進行している。

今後の研究の推進方策

これまでは主にイオン液体のカチオン構造に着目した研究を進めてきた。今後は,アニオンの分子構造に着目した研究を予定している。特に,これまで用いてきたNTf2アニオンは,窒素原子を中心として左右対称構造であるが,最近,窒素原子を中心として非対称分子構造のアニオンを用いることにより,イオン液体の粘度を低かさせることが出来る事が報告されている。そこで,これまでに合成したイオン液体のなかで,アニオンを非対称とした構造の新規イオン液体を合成し,そのイオン液体中での分子拡散係数を測定する。

次年度の研究費の使用計画

該当無し

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 過渡回折格子法によるシリコンイオン液体中での拡散係数の測定2012

    • 著者名/発表者名
      合歓垣慎也,比江嶋祐介,太田幸恵,高橋憲司
    • 学会等名
      第3回イオン液体討論会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20121207-20121208

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi