Research expenses
Number of the published data : 14

No.1
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Title プロトン性イオン液体を利用した二酸化炭素/炭化水素分離回収プロセスの構築
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Scientific Research (C)
Research period 2019/04/01-2022/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 4,290,000
Summary

No.2
Type of fund Sponsored research
Application target Government
Category Bilateral Programs, Open Partnership Joint Research Projects
Title Chemical Engineering Properties and Process Design for Carbon Dioxide Absorption, Separation, and Regeneration Technique by Ionic Liquids
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Bilateral Programs, Open Partnership Joint Research Projects
Research period 2018/04/01-2020/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 3,870,000
Summary

No.3
Type of fund Sponsored research
Application target Public corporation
Category
Title ハイブリッドイオン液体を利用した二酸化炭素吸収分離再生プロセスの開発
Funding organization 科学技術振興機構
System name 研究成果展開事業平成29年度地域産学バリュープログラム
Research period 2017/10/02-2018/09/28
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 3,000,000
Summary

No.4
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Title Development of in-situ analytical tools for transport properties under specific environments and understanding of their phenomena
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Scientific Research (C)
Research period 2015/04/01-2018/03/31
Representative or Assignment Cooperation researcher
Budget Amount(Total) 4,940,000
Summary In order to understand transport properties over a wider range of temperature and pressure, we have developed in-situ analytical tools such as pulsed-field-gradient nuclear magnetic resonance spectroscopy (pfg-NMR) and electrochemical measurements. By means of pfg-NMR developed, self-diffusion coefficients of ionic species in protic ionic liquids and lithium battery electrolytes have been determined. The intermolecular interactions in such complex liquids have been understood based on the self-diffusion results in combination with the other transport properties, viscosities and electrical conductivities. Moreover, electrical conductivities in ionic liquids saturated with CO2 at vapor-liquid equilibrium conditions have been measured. In view of solute-solvent interactions, the effect of CO2 dissolution on the transport property have been discussed.

No.5
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Title イオン液体を利用した環境調和型CO2吸収分離再生プロセスの開発
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Scientific Research (B)
Research period 2014/04/01-2017/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 14,720,000
Summary イオン液体-二酸化炭素系における溶解メカニズムについて、構造が異なる様々なイオン液体を合成し、カチオンとアニオンがガス溶解度に及ぼす影響について明らかにした。イオン液体の輸送現象解明について、温度や組成の依存性を解明した。イオン液体に二酸化炭素が溶解した際の熱物性は、イオン液体の構造や圧力によって溶解エンタルピーが異なる一方、他の方法で実測した二酸化炭素溶解度データと一致した。また、NMR測定やMDシミュレーションにより、イオン液体と分子性液体混合物のミクロ構造を詳細に把握した。さらに、二酸化炭素物理吸収モデルを構築し評価した結果、温度を低下させることで吸収液流量を低減できることがわかった。

No.6
Type of fund Other grant
Application target Government
Category
Title Construction of Carbon Dioxide Physical Absorption Process using Ionic Liquid
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers
Research period 2011/02/10-2014/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 80,600,000
Summary In the present study, the ionic liquid had been developed with the excellent gas absorption capacity than the existing physical absorbing solution; furthermore, carbon dioxide physical absorption process verification test and the scale-up calculation were also completed. It is expected that miniaturization of gas absorber in the carbon dioxide physical absorption process, compressor reduction or substitute to the pump in CCS. The present study are significantly reduces the total energy cost compared with the traditional chemical absorption that takes a lot of energy to the gas absorbing liquid regeneration, there is a great advantage for the carbon dioxide emissions overall balance. The environmentally friendly process can be switched from the process using VOC; therefore, this study can contribute greatly to the promotion of green innovation.

No.7
Type of fund Sponsored research
Application target Public corporation
Category
Title イオン液体を用いた新しいガス分離・精製方法の開発
Funding organization New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO)
System name 平成19年度産業技術研究助成事業
Research period 2009-2011
Representative or Assignment Allotment
Budget Amount(Total) 3,000,000
Summary Hybrid mixtures composed of two ionic liquids that capture CO2 physically and chemically can work as good CO2 absorbents. The hybrid ionic liquids can efficiently separate CO2 from gas mixtures containing extremely dilute as well as high content CO2. We have also prepared the membranes supported by hybrid ionic liquids, which showed higher selectivity of CO2 (vs. N2).

No.8
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Title イオン液体の温室効果ガス吸収特性解明と応用
Funding organization Japan Society for the Promotion of Science (JSPS)
System name Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Scientific Research (C)
Research period 2010/04/01-2011/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 1,690,000
Summary イミダゾール系イオン液体と比較し、安価で化学的安定性に優れたイオン液体を新たに合成し、二酸化炭素共存下におけるρVT、密度、モル体積、溶解度など物性データを、振動管式密度計と精密圧力計(差圧計・空気式死荷重圧力計)を備えた小容量体積可変溶解度測定装置を利用し、精密に測定した。具体的には、ジグライム、トリグライム、テトラグライムなど純グライムに、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(塩)を添加したイオン液体(溶融錯体)を主な対象とした。
新たに合成した吸収液の二酸化炭素吸収量は、圧力上昇に伴い増加した。純グライムと比較すると、純グライムにリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミドを添加した吸収液(添加量:16.7wt%もしくは30.0wt%)の二酸化炭素溶解度は低下した。一方、ジグライムに塩化リチウムを添加した吸収液(添加量:1.00wt%)の二酸化炭素溶解度は大幅に低下した。これは、塩化リチウムの添加量が少量にもかかわらず、塩添加による塩析の影響が大きいためと考えられる。また、同時に測定した飽和液相密度は、圧力上昇に伴い僅かに減少した。一方、飽和気相密度は、同圧下での二酸化炭素密度と一致し、吸収液が気相に溶出しないことを確認した。
二酸化炭素及びイオン液体(溶融錯体)の単位モル体積あたりの吸収量で考察すると、純グライムに塩を添加した吸収液と純グライムの二酸化炭素吸収量は一致した。単位モル体積あたりでは、リチウムビス(トリフルオロメタンスルポニル)アミドの添加により、二酸化炭素吸収量は塩溶効果が見られやや大きくなった。一般的に塩を添加させた場合、塩析効果により吸収量が低下するが、新たに合成した吸収液では塩析が見られなかった。これは、二酸化炭素分離回収プロセスにおけるガス吸収液使用量抑制の可能性を示唆している。

No.9
Type of fund Sponsored research
Application target Public corporation
Category
Title イオン液体の二酸化炭素吸収特性及び輸送特性の解明
Funding organization 科学技術振興機構
System name 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ
Research period 2010-2011/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 1,300,000
Summary 本研究課題では、広く知られているイミダゾール系イオン液体と比較し、安価で化学的安定性に優れるカチオンとアニオンを考慮したイオン液体を新たに合成し、ガス吸収特性について検討した。また、高圧下における輸送物性を精密に測定することでガス吸収特性との関連性も検討した。本研究課題の推進により、優れたガス吸収性能を有する吸収液を新たに開発することができ、知見が不足しているイオン液体のガス溶解メカニズムの解明、吸収液のさらなる高性能化に対する指針を示すことができた。

No.10
Type of fund Other grant
Application target Private enterprise
Category
Title イオン液体の二酸化炭素吸収特性の解明と応用展開
Funding organization JGC-S SCHOLARSHIP FOUNDATION
System name 日揮・実吉奨学会研究助成金
Research period 2009/09/01-2010/08/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 1,000,000
Summary

No.11
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Title ガス吸収液としてのイオン液体の描像とその応用
Funding organization Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT)
System name Grants-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI), Scientific Research on Priority Areas
Research period 2008/04/01-2010/03/31
Representative or Assignment Allotment
Budget Amount(Total) 500,000
Summary イオン液体は、一般に蒸気圧が極めて低く、難燃性で、広い温度範囲で利用できるなど、ガス分離精製の吸収液として長所となる多くの特徴をもつ。我々は、それらの特徴を活かし、イオン液体を用いたガス分離精製法や二酸化炭素の分離回収技術の開発を進めてきた。本研究では、優れたガス(CO_2)吸収特性を示すイオン液体の開発とガス吸収メカニズムの解明を主な目標として研究に取り組んだ。
本年度は、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロスルポニル)アミド([BMIM][Tf_2N])に注目し、その^1H,^<13>C,^<19>F核のNMR縦緩和時間を測定して、イオン液体中のダイナミクスについて検討した。13Cの縦緩和時間と核オーバーハウザー効果から求めた回転相関時間は、イミダゾリウム環で非常に長く、アルキル側鎖では末端に行くにしたがい短くなることが確認された。これらの回転運動の違いは、正に帯電したイミダゾリウム環とアニオンとのイオン的な相互作用を反映したものと考えられる。また、[BMIM][Tf_2N]にCO_2を加圧、溶解したところ、回転相関時間は顕著に短くなることが確認された。特に、回転相関時間の減少はイミダゾリウム環において顕著であり、CO_2分子はカチオンーアニオン間の相互作用を破壊してイオン液体中に吸収されることを反映したものと考えられる。一方、同様にO_2を溶解させたところ、常磁性緩和の効果はイミダゾリウム環よりもむしろアルキル鎖の方が大きく、非極性のO_2は疎水性領域に不均一に吸収されることが示唆された。さらに、分子動力学法やSPring-8での高エネルギーX線実験により溶液構造の解析を進めて、ガス吸収メカニズムの解明に取り組んだ。

No.12
Type of fund Sponsored research
Application target Public corporation
Category
Title イオン液体物理吸収法による二酸化炭素分離回収技術の開発
Funding organization 科学技術振興機構
System name 平成20年度「シーズ発掘試験」(A:発掘型)
Research period 2008-2009/03/31
Representative or Assignment Representive
Budget Amount(Total) 2,000,000
Summary 本シーズ発掘試験では、二酸化炭素を化学吸収させるのではなく、イオン液体に物理吸収させて分離回収する技術を開発する。二酸化炭素のイオン液体に対する溶解メカニズムを解明し、今まで得られた溶解度データに基づいて、ガス吸収特性に優れたイオン液体の開発を目指す。また、イオン液体と分子性液体からなる多成分系の混合液体にガスを作用させることで起こるマクロ相分離が、分離精製や濃縮に展開可能であるかどうか検証する。

No.13
Type of fund Sponsored research
Application target Public corporation
Category
Title 超臨界二酸化炭素を利用した有機固体混合物の自動分離装置の開発
Funding organization 科学技術振興機構
System name 平成19年度「シーズ発掘試験」(A:発掘型)
Research period 2007-2008/03/31
Representative or Assignment Allotment
Budget Amount(Total) 2,000,000
Summary

No.14
Type of fund Grant-in-Aid for Scientific Research
Application target Government
Category Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Title Study for utilization of methane/ethane hydrates and immobilization of carbon dioxide under the ocean on global warning
Funding organization
System name 科学研究費補助金 基盤研究(C)
Research period 2001-2002
Representative or Assignment Allotment
Budget Amount(Total) 3,600,000
Summary The environmental problems on global warning are now very severe in the world. The typical global warning gas is carbon dioxide. In the world, the average amount of carbon dioxide produced per one person is approximately 10 kg per day, to keep the comfortable modern life. The treatment of carbon dioxide is important in the world.
Aqueous solutions containing 2-aminoethanol or cyclohexylamine show excellent ability for the absorption of carbon dioxide of the typical global warming gas. The solutions can be recovered after boiling the solutions and further condensing the vapor except carbon dioxide in the process. In the design and operation of the recovery process, the vapor-liquid equilibria are required for the solutions concerned. In the present study, vapor-liquid equilibrium relations of the aqueous solutions containing 2-aminoethanol or cyclohexylamine are measured at atmospheric pressure To immobilize recovered carbon dioxide under the ocean, physical properties of methane/ethane hydrates is important to develop environmental technologies.
Phase equilibria and saturated densities for ethane + 1-butanol system at high pressures were measures using a static-circulation apparatus at 313.15 K. The experimental apparatus equipped with three Anton Paar DMA 512S vibrating tube density meters was previously developed for measuring vapor-liquid-liquid equilibrium (VLLE) at high pressures. Co-existing phase composition and saturated density of each phase can be measured by means of the apparatus with a maximum temperature and pressure of 400 K and 20 MPa, respectively. The present experimental results include vapor-liquid equilibria (VLE), liquid-liquid equilibria (LLE), and VLLE. The equilibrium composition and density of each phase were determined by gas chromatography and density measurements, respectively. The experimental data were correlated with various equations of state.


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