JP2009521326A - ガス収着用複合システム及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ガス収着用成分が、シリカ粒子、多面オリゴマー状シルセスキオキサン及び球状シリケートの中から選択することができる中心核に、
・収着されるべきガスを化学的に固定することができる官能基を有する少なくとも1個の有機又は有機金属基、及び
・マトリックスポリマー中において前記核を固定する機能を有する炭素原子の鎖から成る少なくとも1個の固着用有機基
が結合して成るものであることを特徴とする、前記ガス収着システムによって達成される。
Claims (35)
- 多孔質のポリマーマトリックス中又は収着されるべきガスが浸透可能なポリマーマトリックス中にガス収着用成分が分散されて成るガス収着システムであって、
前記ガス収着用成分が、シリカ粒子、多面オリゴマー状シルセスキオキサン及び球状シリケートの中から選択することができる中心核に、
・収着されるべきガスを化学的に固定することができる官能基を有する少なくとも1個の有機又は有機金属基、及び
・マトリックスポリマー中において前記核を固定する機能を有する炭素原子の鎖から成る少なくとも1個の固着用有機基
が結合して成るものであることを特徴とする、前記ガス収着システム。 - 前記官能基がエポキシド、活性化された二重及び三重結合、有機酸無水物、直鎖状及び環状アルコキシド、イソシアネート、イソチオシアネート並びに容易に加水分解可能な有機金属基の中から選択される、水収着用の請求項1に記載のシステム。
- 前記官能基がフェノール類、アミン類、チオエーテル類、アルデヒド類及び第3級炭素原子の中から選択される、酸素収着用の請求項1に記載のシステム。
- 前記官能基が不飽和結合、リチウム含有有機金属化合物の存在下におけるアミノ及びケトン基の中から選択される、一酸化炭素収着用の請求項1に記載のシステム。
- 前記ポリマーマトリックスが炭化水素及びエーテルから選択される材料から成り、且つ前記固着用基が炭化水素をベースとする、請求項1に記載のシステム。
- 前記ポリマーマトリックスがアルコール、ケトン又はアミドから選択される材料から成り、且つ前記固着用基がアルコール性基、カルボニル基、酸、塩及びアミンから選択される置換基を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記ポリマーマトリックスがフルオロポリマーから成り、且つ前記固着用基がフッ素含有基を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記固着用基が共有結合によって前記ポリマーマトリックスに結合した、請求項1に記載のシステム。
- 前記共有結合が前記固着用基と有機モノマー/オリゴマーとの間の共重合反応によって形成された、請求項8に記載のシステム。
- 前記共有結合がオレフィンとアリル性のビニル又はスチレン基を有する固着用基との間の共重合反応によって形成された、請求項9に記載のシステム。
- 前記共有結合がポリスチレンとPOSSと称される分子との間の共重合によって形成された、請求項10に記載のシステム。
- 前記共有結合がポリスチレンと球状シリケートとの間の共重合によって形成された、請求項10に記載のシステム。
- 前記共有結合がポリマーマトリックスの架橋反応によって形成された、請求項8に記載のシステム。
- 前記架橋反応が、1個以上のメタクリル基を有する基を持つ核、アクリル樹脂及び紫外線感受性光開始剤を含む混合物に紫外線を照射することによって実施された、請求項13に記載のシステム。
- 前記共有結合がマトリックス上へのグラフト反応によって形成された、請求項8に記載のシステム。
- 前記グラフト反応が、前記マトリックスポリマー及び前記固着用基の分子を溶解させた溶液中でラジカル開始剤によって実施された、請求項15に記載のシステム。
- 前記グラフト反応が、乾燥状態で前記固着用基の分子、ポリマー粉体及び該反応のラジカル開始剤を含有させた混合物中で実施された、請求項15に記載のシステム。
- 前記ポリマーマトリックスが異なる核上に配置された固着用鎖の間の重合によって形成された、請求項8に記載のシステム。
- 前記核の寸法が10Å〜1μmの範囲である、請求項1に記載のシステム。
- ガス収着を触媒する基を有する置換基をも前記核に結合させた、請求項1に記載のシステム。
- 収着されるべきガスが水であり、前記触媒基がブレンステッド酸又はルイス酸から選択される、請求項20に記載のシステム。
- 前記ブレンステッド酸が−SO3H基又はNafionから選択される、請求項21に記載のシステム。
- 前記ルイス酸が−BR2基(ここで、RはH又はCnH2n+1である)である、請求項21に記載のシステム。
- 前記核がシリカ粒子であり、前記触媒がこの核上に含浸された金属ハロゲン化物である、請求項21に記載のシステム。
- 前記核に該核への水分子の移動を増進する鎖がさらに結合された、請求項2又は21に記載のシステム。
- 前記の核への水分子の移動を増進する前記の鎖がオリゴグリコール又はオリゴエーテルから選択される、請求項25に記載のシステム。
- 前記ポリマーマトリックスが完全に非晶質のポリマーから形成され且つ前記核の寸法が約200nm以下である、ガス収着性であり且つ可視光線透過性である請求項1に記載のシステム。
- 前記非晶質ポリマーがポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリエーテルイミド類、ポリアミド類、セルロースアセテート及びトリアセテート、ポリシロキサン類、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−ビニルアルコールコポリマー類、並びにポリアミド類−ポリエチレンオキシドコポリマー類及びポリウレタン類−ポリエチレンオキシドコポリマー類から選択される、請求項27に記載のシステム。
- 前記マトリックスがナノ多孔質であり、その孔寸法が100nmより小さい、請求項28に記載のシステム。
- 溶剤中の前記ガス収着用成分及び前記マトリックスポリマー又はその前駆体の懸濁液を調製し、次いで溶剤を抽出することから成る、請求項1に記載のシステムの製造方法。
- 前記ポリマー前駆体を懸濁重合させた後に前記溶剤抽出を実施する、請求項30に記載のシステムの製造方法。
- 加熱することによって液相に保たれた前記ポリマー又はその前駆体中の前記収着用成分の懸濁液を調製し、次いでこの懸濁液を冷却することによって固化させることから成る、請求項1に記載のシステムの製造方法。
- 前記ポリマー前駆体を重合させた後に前記の冷却による固化を実施する、請求項32に記載のシステムの製造方法。
- 前記ポリマーの前駆体中の前記収着用成分の懸濁液を調製し、前記前駆体をUV放射線の照射によって重合させることから成る、請求項1に記載のシステムの製造方法。
- 前記収着用成分の固着用基をそれらの間で重合させることから成る、請求項1に記載のシステムの製造方法。
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