高分子化したイオン性液体のイオニクス

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205136
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 大野 弘幸 東京農工大学, 工学部, 教授 (00176968)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松見 紀佳 東京農工大学, 工学部, 助手 (40323745) ; 中村 暢文 東京農工大学, 工学部, 専任講師 (60313293)
• Keywords: イオン性液体 / 高分子化 / イオン伝導 / アニオントラップ

Research Abstract

常温で液状の塩を構成要素とする高分子を合成し、固体フィルム中で高速イオン移動を実現させることを研究の最終目的としている。本年度はそのための基礎知見を集積することを年度目的とした。まず、広範な第3級アミン類をもとに100種を越える塩を作成した。これらの中から融点の低い系に注目し、粘度、イオン伝導度、ガラス転移温度などの諸物性値を決定した。その結果、融点の低い新規イオン性液体を見出すことができた。また電位勾配下で動かないイオン性液体として、カチオン席とアニオン席を共有結合で結んだZwitterionic型イオン性液体の合成に成功した。これはイオン性液体を溶媒のように扱うことができ、イオニクス分野での利用が期待できる新しい概念である。優れた物性発現のために必要なイオン構造についてある程度の精度で有用な情報が得られたことは、今後のイオン性液体設計に重要である。
またホウ素を導入した新規高分子を各種合成し、アニオンとの相互作用を確認したのち、優先的にカチオンを輸送するマトリックスとして評価した。その結果、カチオン輸率が0.5を越える高分子マトリックスが得られた。そこで、イオン性液体でありながら、カチオン輸送を担うことのできる系の低分子モデルとして含ホウ素イオン性液体の設計を開始した。さらにイオン間相互作用を主に解析するためにレーザーラマン分光光度計を導入し、精度の高い測定を行うための準備を開始した。詳細な調整を含め設定をほぼ完了し、基礎知見を集める準備が整った。

Research Products

• [Publications] M.Yoshizawa: "Triple ion-type imidazolium salts : A new class of single-ion conductive matrix"Ionics. 8. 267-271 (2002)
• [Publications] N.Nishimura: "Design of successive ion conduction path in DNA films with ionic liquids"J. Materials Chem. 12. 2299-2304 (2002)
• [Publications] M.Yoshizawa: "Novel polymer electrolytes prepared by copolymerization of ionic liquid monomers"Polym. Adv. Technol.. 13. 589-594 (2002)
• [Publications] N.Matsumi: "Selective Ion Transport in Well-Defined Organoboron Polymer Electrolytes Bearing Mesitylboron Unit"Macromolecules. 35. 5731-5733 (2002)
• [Publications] W.Ogihara: "Novel Alkali Metal Ionic Liquids : N-Ethylimidazolium Alkali Metal Sulfates"Chem.Lett.. 880-881 (2002)
• [Publications] H.Ohno: "Ion conductive characteristics of ionic liquids prepared by neutralization of alkylimidazoles"Solid State Ionics. 154-155C. 303-309 (2002)
• [Publications] 大野弘幸 監修・編集・分担執筆: "イオン性液体 -開発の最前線と未来-"CMC出版. 255 (2003)