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特集:イオン液体の開発と応用
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進化するイオン液体―新機能への期待
Ionic Liquids with Unique Functions
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萩原理加(京都大学大学院 エネルギー科学研究科 教授)
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イオン液体の電子顕微鏡可視化剤としての応用
Application of Ionic Liquid to Visualization Reagent for Electron Microscope Observation
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桑畑進(大阪大学 大学院工学研究科 教授)
真空中でも蒸発しないイオン液体を,あるきっかけで走査型電子顕微鏡で観察してみたところ,液体がまったく帯電せずに見ることができるという発見をした。これは,イオン液体が電子顕微鏡観察において,あたかも電子伝導性を示すことを意味する。この発見は,絶縁性試料に対してイオン液体が電子顕微鏡観察における可視化剤として利用できることを意味しており,生体試料を含むさまざまな試料を電子顕微鏡で観察する技術につながる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を電子顕微鏡で見たきっかけ
3. イオン液体のSEM観察
4. SEMの可視化剤としての利用
5. イオン液体で濡らした生体試料のSEM観察
6. 金を蒸着したイオン液体のTEM観察
7. おわりに
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フッ素系高分子集合体/イオン液体ナノコンポジットの調製とその応用
Preparation and Applications of Fluorinated Oligomeric Aggregates/Ionic Liquids Nanocomposites
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沢田英夫(弘前大学大学院 理工学研究科 教授)
フルオロアルキル基含有オリゴマー類を用いることにより,種々のイオン液体の表面張力を効率よく低下させることができた。これらオリゴマー類はまた,イオン液体がカプセル化された新しいフッ素系高分子集合体/イオン液体ナノコンポジットへと誘導することができた。これらナノコンポジットは,800℃に焼成させても熱重量減少をまったく示さないという興味深い挙動をし,今後新しい機能材料としての展開が大いに期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるフラーレンのイオン液体への可溶化
3. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるイオン液体のゲル化
4. フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカ/イオン液体ナノコンポジットの調製
5. フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカ/イオン液体ナノコンポジットの耐熱性
6. おわりに
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イオン液体固定化触媒(SILC)の開発
Immobilization of Homogeneous Organometallic Catalyst as SILC
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萩原久大(新潟大学大学院 自然科学研究科 教授)
本方法を用いると,均一系有機金属触媒はイオン液体を用いて無機固体の細孔内に固定化することができる(SILC;Supported Ionic Liquid Catalyst)。安定性に欠ける触媒も固定化できるソフトな方法である。均一系有機金属触媒のSILC化により,Mizoroki-Heck,Suzuki-Miyaura,オレフィンメタセシス反応などで触媒活性の向上とリサイクル性の発現が認められた。またPd-SILCは水系溶媒での使用が可能であった。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を液相支持体とするMizoroki-Heck反応
3. イオン液体を用いた均一系有機金属触媒の無機固体支持体への固定化
4. Pd-SILCを用いるMizoroki-Heck反応
5. Pd-SILCを用いる水中でのMizoroki-Heck反応
6. Pd-SILCを用いるSuzuki-Miyaura反応
7. Ru-SILCを用いるオレフィンメタセシス反応
8. おわりに
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バイオマス変換プロセスへのイオン液体の応用
Application of Ionic Liquids for the Conversion of Biomass
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宮藤久士(京都大学大学院 エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 助教)
エネルギー・環境問題が深刻化するなか,環境負荷の小さいバイオマス資源が注目されている。一方,イオン液体は,バイオマス中に存在するセルロースを溶解しうることが知られている。本稿では,セルロース溶解性を利用した,イオン液体のバイオマス研究への応用に関する近年の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースの溶解
3. セルロース誘導体化への応用
4. 複合材料創製への応用
5. セルロースの低分子化プロセスへの応用
6. おわりに
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イオン液体-発光材料コンポジットの作製
Ionic Liquid-based Luminescent Composite Materials
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中嶋琢也(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教)
河合壯(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授)
発光性の半導体ナノ結晶とイオン液体の複合化手法と,その複合材料の特性・機能について紹介する。半導体ナノ結晶はイオン液体と複合化させることにより,光学特性の大幅な向上が見いだされ,さらに重合性のイオン液体を用いた発光材料のポリマー固体化に成功した。また,イオン液体中に安定に複合化された半導体ナノ結晶の増感作用を利用した光重合反応についてもあわせて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体-発行材料コンポジット
2.1 イオン液体中への半導体ナノ結晶の導入
2.2 イオン液体をマトリックスとしたCdTeナノ結晶の低温発光特性
2.3 イオン液体ポリマー-半導体ナノ結晶コンポジット
3. 半導体ナノ結晶の増感作用によるイオン液体モノマーの重合
4. おわりに
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イオン液体の界面を利用する中空マイクロ粒子の作製
Interfacial Synthesis of Hollow Microspheres in Ionic Liquids
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森川全章(九州大学 工学研究院 応用化学部門 助教)
君塚信夫(九州大学 工学研究院 応用化学部門 教授)
イオン液体は,イオンの構造によって他の媒体との相分離特性を自由に制御できる魅力的な液体である。また,液-液界面における物質の分配,吸着および界面反応を積極的に利用することによって,機能材料の有用な合成システムを構築することができる。ここでは,イオン液体の界面設計と動的制御に基づく新しい無機・生体高分子材料の作製について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体/トルエン界面でのゾルゲル反応によるチタニア中空粒子の作製
3. イオン液体/水界面におけるタンパク質の集積化とマイクロカプセルの作製
4. おわりに
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ナノ相分離構造を有する液晶性イオン液体の機能化
Functionalization of Liquid-Crystalline Ionic Liquids Forming Nanophase-Segregated Structures
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吉尾正史(東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教)
加藤隆史(東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授)
イオン液体の基本化学構造であるイミダゾリウム塩などを適当に化学修飾すると,イオン性の液晶材料になる。スメクチック相やカラムナー相という液晶ナノ相分離構造の形成や,それを用いた異方的イオン伝導材料の構築について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体の液晶化:ナノ相分離・構造形成
3. ナノ相分離を形成した液晶の配向制御による異方的イオン伝導体の構築
4. おわりに
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イオン液体の市場動向
Market Trend on Ionic Liquids
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 需要分野の動向
2.1 電気二重層キャパシター
2.2 リチウムイオン電池
2.3 有機系太陽電池
2.4 燃料電地
3. 企業動向
(1) 東洋合成工業
(2) 日本カーリット
(3) 関東化学
(4) 日清紡績
(5) 第一工業製薬
(6) 日本触媒
(7) その他
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進化するイオン液体―新機能への期待
Ionic Liquids with Unique Functions
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萩原理加(京都大学大学院 エネルギー科学研究科 教授)
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イオン液体の電子顕微鏡可視化剤としての応用
Application of Ionic Liquid to Visualization Reagent for Electron Microscope Observation
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桑畑進(大阪大学 大学院工学研究科 教授)
真空中でも蒸発しないイオン液体を,あるきっかけで走査型電子顕微鏡で観察してみたところ,液体がまったく帯電せずに見ることができるという発見をした。これは,イオン液体が電子顕微鏡観察において,あたかも電子伝導性を示すことを意味する。この発見は,絶縁性試料に対してイオン液体が電子顕微鏡観察における可視化剤として利用できることを意味しており,生体試料を含むさまざまな試料を電子顕微鏡で観察する技術につながる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を電子顕微鏡で見たきっかけ
3. イオン液体のSEM観察
4. SEMの可視化剤としての利用
5. イオン液体で濡らした生体試料のSEM観察
6. 金を蒸着したイオン液体のTEM観察
7. おわりに
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フッ素系高分子集合体/イオン液体ナノコンポジットの調製とその応用
Preparation and Applications of Fluorinated Oligomeric Aggregates/Ionic Liquids Nanocomposites
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沢田英夫(弘前大学大学院 理工学研究科 教授)
フルオロアルキル基含有オリゴマー類を用いることにより,種々のイオン液体の表面張力を効率よく低下させることができた。これらオリゴマー類はまた,イオン液体がカプセル化された新しいフッ素系高分子集合体/イオン液体ナノコンポジットへと誘導することができた。これらナノコンポジットは,800℃に焼成させても熱重量減少をまったく示さないという興味深い挙動をし,今後新しい機能材料としての展開が大いに期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるフラーレンのイオン液体への可溶化
3. フルオロアルキル基含有オリゴマー類によるイオン液体のゲル化
4. フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカ/イオン液体ナノコンポジットの調製
5. フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカ/イオン液体ナノコンポジットの耐熱性
6. おわりに
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イオン液体固定化触媒(SILC)の開発
Immobilization of Homogeneous Organometallic Catalyst as SILC
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萩原久大(新潟大学大学院 自然科学研究科 教授)
本方法を用いると,均一系有機金属触媒はイオン液体を用いて無機固体の細孔内に固定化することができる(SILC;Supported Ionic Liquid Catalyst)。安定性に欠ける触媒も固定化できるソフトな方法である。均一系有機金属触媒のSILC化により,Mizoroki-Heck,Suzuki-Miyaura,オレフィンメタセシス反応などで触媒活性の向上とリサイクル性の発現が認められた。またPd-SILCは水系溶媒での使用が可能であった。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体を液相支持体とするMizoroki-Heck反応
3. イオン液体を用いた均一系有機金属触媒の無機固体支持体への固定化
4. Pd-SILCを用いるMizoroki-Heck反応
5. Pd-SILCを用いる水中でのMizoroki-Heck反応
6. Pd-SILCを用いるSuzuki-Miyaura反応
7. Ru-SILCを用いるオレフィンメタセシス反応
8. おわりに
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バイオマス変換プロセスへのイオン液体の応用
Application of Ionic Liquids for the Conversion of Biomass
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宮藤久士(京都大学大学院 エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 助教)
エネルギー・環境問題が深刻化するなか,環境負荷の小さいバイオマス資源が注目されている。一方,イオン液体は,バイオマス中に存在するセルロースを溶解しうることが知られている。本稿では,セルロース溶解性を利用した,イオン液体のバイオマス研究への応用に関する近年の研究開発動向について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロースの溶解
3. セルロース誘導体化への応用
4. 複合材料創製への応用
5. セルロースの低分子化プロセスへの応用
6. おわりに
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イオン液体-発光材料コンポジットの作製
Ionic Liquid-based Luminescent Composite Materials
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中嶋琢也(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 助教)
河合壯(奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 教授)
発光性の半導体ナノ結晶とイオン液体の複合化手法と,その複合材料の特性・機能について紹介する。半導体ナノ結晶はイオン液体と複合化させることにより,光学特性の大幅な向上が見いだされ,さらに重合性のイオン液体を用いた発光材料のポリマー固体化に成功した。また,イオン液体中に安定に複合化された半導体ナノ結晶の増感作用を利用した光重合反応についてもあわせて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体-発行材料コンポジット
2.1 イオン液体中への半導体ナノ結晶の導入
2.2 イオン液体をマトリックスとしたCdTeナノ結晶の低温発光特性
2.3 イオン液体ポリマー-半導体ナノ結晶コンポジット
3. 半導体ナノ結晶の増感作用によるイオン液体モノマーの重合
4. おわりに
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イオン液体の界面を利用する中空マイクロ粒子の作製
Interfacial Synthesis of Hollow Microspheres in Ionic Liquids
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森川全章(九州大学 工学研究院 応用化学部門 助教)
君塚信夫(九州大学 工学研究院 応用化学部門 教授)
イオン液体は,イオンの構造によって他の媒体との相分離特性を自由に制御できる魅力的な液体である。また,液-液界面における物質の分配,吸着および界面反応を積極的に利用することによって,機能材料の有用な合成システムを構築することができる。ここでは,イオン液体の界面設計と動的制御に基づく新しい無機・生体高分子材料の作製について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体/トルエン界面でのゾルゲル反応によるチタニア中空粒子の作製
3. イオン液体/水界面におけるタンパク質の集積化とマイクロカプセルの作製
4. おわりに
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ナノ相分離構造を有する液晶性イオン液体の機能化
Functionalization of Liquid-Crystalline Ionic Liquids Forming Nanophase-Segregated Structures
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吉尾正史(東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 助教)
加藤隆史(東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻 教授)
イオン液体の基本化学構造であるイミダゾリウム塩などを適当に化学修飾すると,イオン性の液晶材料になる。スメクチック相やカラムナー相という液晶ナノ相分離構造の形成や,それを用いた異方的イオン伝導材料の構築について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. イオン液体の液晶化:ナノ相分離・構造形成
3. ナノ相分離を形成した液晶の配向制御による異方的イオン伝導体の構築
4. おわりに
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イオン液体の市場動向
Market Trend on Ionic Liquids
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シーエムシー出版 編集部
【目次】
1. 概要
2. 需要分野の動向
2.1 電気二重層キャパシター
2.2 リチウムイオン電池
2.3 有機系太陽電池
2.4 燃料電地
3. 企業動向
(1) 東洋合成工業
(2) 日本カーリット
(3) 関東化学
(4) 日清紡績
(5) 第一工業製薬
(6) 日本触媒
(7) その他
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