JP2015036128A - 酸性ガス吸着脱離デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】固体状態で酸性ガスの分離脱離を行うことができる酸性ガス吸着脱離方法を用いた酸性ガス吸着脱離デバイスを提供すること。【解決手段】酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物並びに基材を含む酸性ガス吸着脱離層と、前記酸性ガス吸着脱離層を挟持する一対の電極とを有する酸性ガス吸着脱離デバイス。前記酸化および還元が、電解酸化および電解還元である酸性ガス吸着脱離デバイス。【選択図】図１

Description

本発明は、酸性ガス吸着脱離デバイスに関する。

二酸化炭素の吸着脱離方法としては、２、６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルベンゾキノンと、アミノ基を有する化合物とを配位子とした金属錯体を用いる、電気化学的な酸化還元による方法が知られている（非特許文献１、２）。

Ｒ．Ｎｏｂｌｅら、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ．Ｓｏｃ． ２００３， １５０（５）， Ｄ９１−Ｄ９８. Ｒ．ＤｕＢｏｉｓら、Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ．Ｃｈｅｍ．２００５， ４４， ３０４６−３０５６．

しかしながら、上述した二酸化炭素の吸着脱離方法は、溶液状態で、二酸化炭素の吸着脱離を行うものであり、吸着脱離デバイスが大型化する問題があった。

そこで、本発明は、固体状態で酸性ガスの吸着脱離を行うことができる酸性ガス吸着脱離方法を用いた酸性ガス吸着脱離デバイスを提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。即ち、本発明は、以下の［１］〜［９］を提供する。
［１］酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物並びに基材を含む酸性ガス吸着脱離層と、前記酸性ガス吸着脱離層を挟持する一対の電極とを有する酸性ガス吸着脱離デバイス。
［２］前記酸化および還元が、電解酸化および電解還元である［１］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
［３］前記酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物が、不対電子を有する物質である［１］または［２］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
［４］前記不対電子を有する物質が、下記式（１）で表される化合物である［３］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。

［式（１）中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基又は置換されてもよいアミノカルボニル基を表すか、Ｒ¹とＲ²とが一体となって環を形成してもよい。］
［５］前記不対電子を有する物質が、高分子化合物である［３］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
［６］前記不対電子を有する物質が、下記式（１）で表される化合物から水素原子を少なくとも１個取り除いた基を有する高分子化合物である［３］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
［７］前記高分子化合物が、下記式（３）で表される構造単位を１種以上含む高分子化合物である［５］または［６］に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。

［式（３）中、Ｒ^３１〜Ｒ^４２は、それぞれ独立に、水素原子、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基又は置換されてもよいアミノカルボニル基を表す。］
［８］前記基材が、カーボンクロスである［１］〜［７］のいずれかに記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
［９］前記酸性ガスが、二酸化炭素である［１］〜［８］のいずれかに記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。

本発明の酸性ガス吸着脱離デバイスによれば、固体状態で酸性ガスの吸着脱離を行うことができる。そのため、装置の小型化が可能になる。これにより、二酸化炭素を嫌気する場面、例えば、金属イオン電池製造現場、宇宙ステーションなどの密閉性の高い空間などにおける空気洗浄機、電解液がアルカリ性である空気電池や燃料電池などに搭載することで、容易に二酸化炭素を除去することができる。また、有機溶媒を必要としないため、環境・安全面からも優位である。

本発明の酸性ガス吸着脱離デバイス図の一例である。 本発明の酸性ガス吸着脱離デバイスの分解図の一例である。

以下、本発明について説明する。

＜用語＞
まず、本明細書において使用する用語について説明する。
「ＴＥＭＰＯ」とは、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン １−オキシドを意味する。
「置換されていてもよい」とは、その直後に記載された化合物又は基を構成する水素原子が無置換の場合及び水素原子の一部又は全部が置換基によって置換されている場合の双方を含む。置換基によって置換されている場合の置換基としては、特に説明がない限り、ハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビルアミノ基、炭素原子数３〜３０のヘテロアリール基、炭素原子数１〜７のスルホニル基、炭素原子数１〜１４のアミド基を意味し、これらの中でも、好ましくは、ハロゲン原子、炭素原子数１〜１８のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜１８のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数１〜１８のヒドロカルビルアミノ基、炭素原子数３〜１６のヘテロアリール基であり、より好ましくは炭素原子数１〜１２のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜１２のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数３〜８のヘテロアリール基であり、更に好ましくは炭素原子数１〜６のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜６のヒドロカルビルオキシ基である。ヒドロカルビル基、ヒドロカルビルオキシ基、ヒドロカルビルアミノ基、及びヘテロアリール基等の置換基はそれぞれ、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれであってもよい。

置換基であるハロゲン原子としては、好ましくは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子であり、より好ましくは、フッ素原子、塩素原子である。

置換基であるヒドロカルビル基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれでもよい。このヒドロカルビル基としては、例えば、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、ノルボルニル基、アンモニウムエチル基、ベンジル基、α，α―ジメチルベンジル基、１−フェネチル基、２−フェネチル基、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基、エイコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２，２−トリフェニルビニル基、２−フェニル−２−プロペニル基、フェニル基、２−トリル基、４−トリル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−シアノフェニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ターフェニリル基、３，５−ジフェニルフェニル基、３，４−ジフェニルフェニル基、ペンタフェニルフェニル基、４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル基、４−（１，２，２−トリフェニルビニル）フェニル基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アントリル基、２−アントリル基、９−フェナントリル基、１−ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、コロニル基が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ベンジル基、α，α―ジメチルベンジル基、１−フェネチル基、２−フェネチル基、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オレイル基、エイコサペンタエニル基、ドコサヘキサエニル基、２，２−ジフェニルビニル基、１，２，２−トリフェニルビニル基、２−フェニル−２−プロペニル基、フェニル基、２−トリル基、４−トリル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、４−メトキシフェニル基、４−シアノフェニル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基、ターフェニリル基、３，５−ジフェニルフェニル基、３，４−ジフェニルフェニル基、ペンタフェニルフェニル基、４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル基、４−（１，２，２−トリフェニルビニル）フェニル基、フルオレニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、９−アントリル基、２−アントリル基、９−フェナントリル基であり、より好ましくは、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ベンジル基、フェニル基であり、更に好ましくは、メチル基、エチル基、１−プロピル基、２−プロピル基、１−ブチル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基である。

置換基であるヒドロカルビルオキシ基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれでもよい。このヒドロカルビルオキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、１−プロピルオキシ基、２−プロピルオキシ基、１−ブトキシ基、２−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、シクロプロパノキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、１−アダマンチルオキシ基、２−アダマンチルオキシ基、ノルボルニルオキシ基、アンモニウムエチトキシ基、トリフルオロメトキシ基、ベンジロキシ基、α,α−ジメチルベンジロキシ基、２−フェネチルオキシ基、１−フェネチルオキシ基、フェノキシ基、アルコキシフェノキシ基、アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられ、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、１−プロピルオキシ基、２−プロピルオキシ基、１−ブトキシ基、２−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基であり、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基、１−プロピルオキシ基、２−プロピルオキシ基、１−ブトキシ基、２−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基である。

置換基であるヒドロカルビルアミノ基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれでもよい。このヒドロカルビルアミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、１−プロピルアミノ基、２−プロピルアミノ基、１−ブチルアミノ基、２−ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基、シクロプロピルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、１−アダマンチルアミノ基、２−アダマンチルアミノ基、ノルボルニルアミノ基、アンモニウムエチルアミノ基、トリフルオロメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、α，α−ジメチルベンジルアミノ基、２−フェネチルアミノ基、１−フェネチルアミノ基、フェニルアミノ基、アルコキシフェニルアミノ基、アルキルフェニルアミノ基、１−ナフチルアミノ基、２―ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基が挙げられ、好ましくは、メチルアミノ基、エチルアミノ基、１−プロピルアミノ基、２−プロピルアミノ基、１−ブチルアミノ基、２−ブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基、２−エチルヘキシルアミノ基、３，７−ジメチルオクチルアミノ基であり、更に好ましくは、メチルアミノ基、エチルアミノ基、１−プロピルアミノ基、２−プロピルアミノ基、１−ブチルアミノ基、２−ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、ｔｅｒｔ−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基である。

置換基であるヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、フリル基、チエニル基、オキサゾイル基、イソオキサゾイル基、チアゾイル基、イミダゾイル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ベンゾフリル基、インドイル基、キノリル基、キナゾリル基、プリン基が挙げられ、好ましくは、ピロール基、オキサゾイル基、イソオキサゾイル基、イミダゾイル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、インドイル基、キノリル基、キナゾリル基、プリン基であり、更に好ましくは、ピロール基、イミダゾイル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、インドイル基、プリン基である。

置換基であるスルホニル基は、直鎖、分岐鎖又は環状のいずれでもよい。このスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、トリフルオロメチルスルホニル基、フェニルスルホニル基、トリルスルホニル基、２−ニトロフェニルスルホニル基が挙げられ、好ましくは、メタンスルホニル基、フェニルスルホニル基、トリルスルホニル基であり、更に好ましくは、メタンスルホニル基、フェニルスルホニル基である。

本発明の酸性ガス吸着脱離デバイスは、例えば図２に示すように、正極と負極との間に酸性ガス吸着脱離層を有する。

酸性ガス吸着脱離層には、酸化還元により酸性ガスへの吸着効果が異なる化合物を用いる。該化合物としては、側鎖に塩基性の官能基を有するポリアニリン系化合物、ベンゾキノン誘導体、アミン配位子と、中心金属として、ニッケル、銅及びコバルトのいずれかの金属とを有する金属錯体及び不対電子を有する物質が挙げられる。これらの中でも、大気中の窒素及び酸素との選択性を考慮すると、不対電子を有する物質がより好ましい。

側鎖に塩基性の官能基を有するポリアニリン系化合物としては、側鎖にアミノアルキル基を有するポリアニリン系化合物が好ましい。酸性ガスの吸着性が優れ、電気的に中性であるためである。また、本発明の好ましい実施形態としては、酸性ガスの吸着脱離により導電性を変化させ易いため、エメラルディン型が挙げられ、例えば、下記式（３ａ）〜（３ｒ）で表される化合物が挙げられる。

（式中、ｎは１以上の整数であり、繰り返し単位数を表す。）

（式中、ｎは１以上の整数であり、繰り返し単位数を表す。）

（式中、ｎは１以上の整数であり、繰り返し単位数を表す。）

ベンゾキノン誘導体としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−１，４−ベンゾキノン、２，６−ジメチル−１，４−ベンゾキノン、２，３，５，６−テトラメチル−１，４−ベンゾキノン、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２−ベンゾキノン、３，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２−ベンゾキノン、３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メトキシ−１，２−ベンゾキノン、４−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メトキシ−１，２−ベンゾキノンなどが挙げられ、好ましくは、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノン、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２−ベンゾキノン、３，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，２−ベンゾキノンであり、より好ましくは２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１，４−ベンゾキノンである。

アミン配位子と、中心金属としてニッケル、銅およびコバルトのいずれかの金属とを有する金属錯体としては、例えば、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビスコバルト（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１テトラアザシクロテトラデカン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１テトラアザシクロテトラデカン−ビスコバルト（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビス銅（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビスコバルト（ＩＩ）錯体などが挙げられ、好ましくは、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビス銅（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビスニッケル（ＩＩ）錯体であり、より好ましくは、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−アミノメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、Ｎ，Ｎ´，Ｎ´´，Ｎ´´´−テトラキス（２−ピリジルメチル）−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−ビス銅（ＩＩ）錯体、α，α´−ビス（５，７−ジメチル−１，４，８，１１−テトラアザシクロテトラデカン−６−イル）−ｏ-キシレン−ビス銅（ＩＩ）錯体である。

不対電子を有する物質は、単体でも化合物でもよいが、通常、化合物である。この化合物としては、例えば、脂肪族化合物、芳香族化合物、複素環式化合物、ハロゲン化合物、アルコール化合物、エーテル化合物、カルボニル化合物、アミン化合物、アゾ化合物、ニトロ化合物、アミノ酸化合物、ペプチド化合物および核酸化合物からなる群から選ばれる化合物から１電子或いはプロトンと１電子を取り除いた化合物、ニトロキシド化合物、これらの化合物を多量化又は複合化させて得られる化合物が挙げられる。好ましくは、脂肪族化合物、芳香族化合物、複素環式化合物、アミン化合物、アミノ酸化合物、ペプチド化合物および核酸化合物からなる群から選ばれる化合物から１電子或いはプロトンと１電子を取り除いた化合物、ニトロキシド化合物であり、より好ましくは、脂肪族化合物、芳香族化合物、複素環式化合物およびアミン化合物からなる群から選ばれる化合物から１電子或いはプロトンと１電子を取り除いた化合物、ニトロキシド化合物であり、更に好ましくは、芳香族化合物および複素環式化合物からなる群から選ばれる化合物から１電子或いはプロトンと１電子を取り出した化合物、ニトロキシド化合物である。

不対電子を有する物質は、不対電子の安定性が優れるので、前記式（１）で表される化合物であることが好ましい。

式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されていてもよいヒドロカルビル基におけるヒドロカルビル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素原子数１〜３０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基；エテニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、１−ペンテニル基、１−ヘキセニル基、１−シクロヘキセニル基等の炭素原子数２〜３０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルケニル基；エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、２−ブチニル基、２−ペンチニル基、４−メチル−２−ペンチニル基等の炭素原子数２〜３０の直鎖状、及び分岐状のアルキニル基；フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等の炭素原子数６〜３０のアリール基が挙げられ、好ましくは、炭素原子数１〜２０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基、炭素原子数２〜２０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルケニル基、炭素原子数２〜２０の直鎖状、及び分岐状のアルキニル基、炭素原子数６〜２５のアリール基であり、より好ましくは、炭素原子数１〜１０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基、炭素原子数２〜１０の直鎖状、分岐状、及び環状のアルケニル基、炭素原子数２〜１０の直鎖状、及び分岐状のアルキニル基、炭素原子数６〜２０のアリール基であり、更に好ましくは、炭素原子数１〜６の直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基、炭素原子数２〜６の直鎖状、分岐状、及び環状のアルケニル基、炭素原子数２〜６の直鎖状、及び分岐状のアルキニル基、炭素原子数６〜１４のアリール基である。

式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されてもよいヘテロアリール基におけるヘテロアリール基としては、例えば、ピロール基、フリル基、チエニル基、オキサゾイル基、イソオキサゾイル基、チアゾイル基、イミダゾイル基、ピリジル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ベンゾフリル基、インドイル基、キノリル基、キナゾリル基、プリル基、プテリジニル基、トリアゾニル基、テトラゾニル基等の炭素原子数１〜３０のヘテロアリール基が挙げられ、好ましくは炭素原子数１〜２５のヘテロアリール基であり、より好ましくは炭素原子数１〜２０のヘテロアリール基であり、更に好ましくは炭素原子数１〜１０のヘテロアリール基である。

式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されていてもよい炭化水素オキシ基における炭化水素オキシ基としては、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されていてもよいヒドロカルビル基にオキシ基を結合させてなる基が挙げられ、好ましい例も同様である。

式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されてもよい炭化水素カルボニル基における炭化水素カルボニル基としては、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されていてもよいヒドロカルビル基にカルボニル基を結合させてなる基が挙げられ、好ましい例も同様である。

式（１）中、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基における炭化水素オキシカルボニル基としては、Ｒ¹及びＲ²で表される置換されていてもよいヒドロカルビル基にオキシカルボニル基を結合させてなる基が挙げられ、好ましい例も同様である。

Ｒ¹及びＲ²は、好ましくは、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基、置換されてもよいアミノカルボニル基であり、より好ましくは、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基であり、更に好ましくは、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基である。また、Ｒ^１及びＲ^２とが一体となって環を形成していることが好ましい。

式（１）で表される化合物としては、式（２）で表される化合物が好ましい。

［式（２）中、
Ｚは、-(ＣＲ^７Ｒ^８)ｎ-、-(ＣＲ^９Ｒ¹⁰)-Ｏ-、-(ＣＲ¹¹Ｒ¹²)-ＮＲ²¹-、-(ＣＲ¹³Ｒ¹⁴)-Ｏ-(ＣＲ¹⁵Ｒ¹⁶)-または-(ＣＲ^1７Ｒ¹⁸)-ＮＲ^２２-(ＣＲ¹⁹Ｒ²⁰)-を表す。
nは、２または３を表す。
Ｒ^３，Ｒ^４，Ｒ^５，Ｒ^６，Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷、Ｒ¹⁸、Ｒ¹⁹、Ｒ²⁰、Ｒ²¹およびＲ²²は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。複数存在するＲ^７は同一であっても異なっていてもよく、複数存在するＲ^８は同一であっても異なっていてもよい。］

式（２）で表される化合物としては、Ｒ^３，Ｒ^４，Ｒ^５およびＲ^６からなる群から選ばれる１つ以上が置換基である化合物が好ましく、2つ以上が置換基である化合物がより好ましい。

式（２）中、Ｒ^３，Ｒ^４，Ｒ^５，Ｒ^６，Ｒ^７、Ｒ^８、Ｒ⁹、Ｒ¹⁰、Ｒ¹¹、Ｒ¹²、Ｒ¹³、Ｒ¹⁴、Ｒ¹⁵、Ｒ¹⁶、Ｒ¹⁷、Ｒ¹⁸、Ｒ¹⁹およびＲ²⁰における置換基としては、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜１０のヒドロカルビルオキシ基、水酸基、置換されていてもよいアミノ基、カルボキシル基、チオール基、置換されていてもよいシリル基が好ましく、より好ましくは炭素原子数１〜３０のヒドロカルビル基、ヒドロキシル基、置換されていてもよいアミノ基である。
Ｒ²⁰およびＲ²¹における置換基としては、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビル基が好ましい。

式（２）中、Ｚとしては、-(ＣＲ^７Ｒ^８)ｎ-、-(ＣＲ¹³Ｒ¹⁴)-Ｏ-(ＣＲ¹⁵Ｒ¹⁶)-または-(ＣＲ^1７Ｒ¹⁸)-ＮＲ^２２-(ＣＲ¹⁹Ｒ²⁰)-が好ましく、-(ＣＲ^７Ｒ^８)ｎ-がより好ましい。

上記の置換基のうち、炭素原子数１〜３０のヒドロカルビル基、炭素原子数１〜１０のヒドロカルビルオキシ基の具体例は、＜用語＞の項に記載の具体例と同様である。
置換のシリル基の炭素数は通常1〜２０である。置換のシリル基の具体例としては、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、ジフェニルシリル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリストリメチルシリル基があげられる。
置換のアミノ基の炭素数は通常１〜３０である。置換のアミノ基としては、＜用語＞の項に記載の炭素数１〜３０のヒドロカルビルアミノ基があげられる。

式（１）で表される化合物としては、ラジカルの安定性が確保でき、かつ、ラジカルカップリングを抑制できるので、ニトロキシラジカルに隣接する部位の立体障害が大きい化合物が好ましく、その中でも環状化合物がより好ましい。

ニトロキシラジカルに隣接する部位の立体障害が大きい化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジエチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジプロピルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ-ｎ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ-イソブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジシクロペンチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジナフチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−メチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−３−メチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−メチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−エチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−プロピルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ペンチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ヘキシルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−イソプロピルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−イソブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ｓｅｃ−ブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）フェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ピロリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−オキサゾイルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−５−イソオキサゾイルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−イミダゾイルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−ピリジルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−ピリダジルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ピリミジルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジベンゾフリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−３−インドイルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−キノリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−キナゾリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−８−プリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−１，３，５−トリアゾニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−５−テトラゾールニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジメトキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジエトキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジプロポキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジイソプロポキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブトキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブトキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ペンチルオキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ヘキシルオキシニトロキシドラジカル、ポリ（エチレングリコール）−ビス−ＴＥＭＰＯ、Ｎ，Ｎ−ジ−シクロヘキシルオキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジアセチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジアセトアミドキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジメトキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、Ｎ，Ｎ−ジベンジルオキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、２，２，５−トリメチル−４−フェニル−３−アザヘキサン−３−ニトロキシラジカル、Ｎ−フェニル−Ｎ−オキシ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、Ｎ−ナフチル−Ｎ−オキシ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−２−ピロール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−２−イミダゾール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−４−ピリジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−４−ピリダジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−２−ピリミジン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−ベンゾフラン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−３−インドール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−２−キノリン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−８−プリン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−６−チミン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−６−シトシン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−８−アデニン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−６−アデニン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−８−グアニン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−オキシ−２−グアニン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−カルボキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−メトキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−シアノ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−カルバモイル−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−カルボキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、Ｎ−オキシピロール、７−オキシプリン、Ｎ−オキシトリアゾール、１，３，５−トリオキシル−１，３，５−トリアジナン−２，４，６−トリオン、Ｎ−オキシ−２−ピロリジノン、Ｎ−オキシ−２，５−ピロリジンジノン、ビストリフルオロメチルスルホニルイミド、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、２，２，５，５−テトラメチル−３−オキサゾリジン−オキシラジカル、２，２，５，５−テトラメチル−３−イミダゾリジン−オキシラジカル、２，２，６，６−テトラメチルモルホリン−Ｎ−オキシラジカル、２，２，６，６−テトラメチルモルホリンピペラジン−Ｎ−オキシラジカル、Ｎ、Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−オキシルピペリジン−４−イル）−１’，３’−フェニルジウレアが挙げられ、
好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ-ｎ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ-イソブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｓｅｃ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジシクロペンチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジナフチルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル）フェニルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ピロリルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−ピリジルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−４−ピリダジルニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−２−ピリミジルニトロキシドラジカル、ポリ（エチレングリコール）−ビス−ＴＥＭＰＯ、Ｎ，Ｎ−ジ−シクロヘキシルオキシニトロキシドラジカル、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、Ｎ，Ｎ−ジベンジルオキシカルボニルアミノ−Ｎ−オキシラジカル、２，２，５−トリメチル−４−フェニル−３−アザヘキサン−３−ニトロキシラジカル、Ｎ−フェニル−Ｎ−オキシ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、Ｎ−ナフチル−Ｎ−オキシ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−アミノ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−カルボキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−メトキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−アセトアミド−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−シアノ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−カルバモイル−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、３−カルボキシ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、Ｎ、Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−オキシルピペリジン−４−イル）−１’，３’−フェニルジウレアであり、
より好ましくは、２，２，５−トリメチル−４−フェニル−３−アザヘキサン−３−ニトロキシラジカル、Ｎ−フェニル−Ｎ−オキシ−ｔｅｒｔ−ブチルアミン、ポリ（エチレングリコール）−ビス−ＴＥＭＰＯ、２、２、６、６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−メトキシ−２、２、６、６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、４−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルオキシラジカル、２，２，５，５−テトラメチルピロリジン−オキシラジカル、２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、１−メチル−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル、Ｎ，Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−１−オキシルピペリジン−４−イル）−１’，３’−フェニルジウレアである。

式（１）で表される化合物は、二置換アミン化合物を酸化剤で酸化することで合成してもよいし、市販品をそのまま用いてもよい。

また、前記不対電子を有する物質としては、高分子化合物であることが好ましい。不対電子を有する高分子化合物として好ましくは、前記式（１）で表される化合物から水素原子を少なくとも１個取り除いた基を有する高分子化合物である。前記式（１）で表される化合物から水素原子を少なくとも１個取り除いた基としては、先に例示した不対電子を有する物質から水素原子を少なくとも１個取り除いた基である。

また、高分子化合物における主鎖ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリデセン、ポリドデセン、ポリヘプテン、ポリイソブテン、ポリオクタデセン等のポリアルキレン系ポリマー；ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、ポリイソブテン等のジエン系ポリマー；ポリ（メタ）アクリル酸；ポリ（メタ）アクリロニトリル；ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリメチル（メタ）アクリルアミド、ポリジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリイソプロピル（メタ）アクリルアミド等のポリ（メタ）アクリルアミド類ポリマー； ポリメチル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート等のポリアルキル（メタ）アクリレート類；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー；ポリスチレン、ポリブロモスチレン、ポリクロロスチレン、ポリメチルスチレン等のポリスチレン系ポリマー；ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン等のビニル系ポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブテンオキシド、ポリオキシメチレン、ポリアセトアルデヒド、ポリメチルビニルエーテル、ポリプロピルビニルエーテル、ポリブチルビニルエーテル、ポリベンジルビニルエーテル等のポリエーテル系ポリマー；ポリメチレンスルフィド、ポリエチレンスルフィド、ポリエチレンジスルフィド、ポリプロピレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテトラフルフィド、ポリエチレントリメチレンスルフィド等のポリスルフィド系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンパラフェニレンジアセテート、ポリエチレンイソプロピリデンジベンゾエート等のポリエステル類；ポリトリメチレンエチレンウレタン等のポリウレタン類；ポリエーテルケトン、ポリアリルエーテルケトン等のポリケトン系ポリマー；ポリオキシイソフタロイル等のポリ無水物系ポリマー；ポリエチレンアミン、ポリヘキサメチレンアミン、ポリエチレントリメチレンアミン等のポリアミン系ポリマー；ナイロン、ポリグリシン、ポリアラニン等のポリアミド系ポリマー；ポリアセチルイミノエチレン、ポリベンゾイルイミノエチレン等のポリイミン系ポリマー；ポリエステルイミド、ポリエーテルイミド、ポリベンズイミド、ポリピロメルイミド等のポリイミド系ポリマーなどが挙げられ、好ましくは、電気化学的な耐性に優れている点で、ポリアルキレン系ポリマー、ポリ（メタ）アクリレート類、ポリ（メタ）アクリルアミド類、ポリスチレン系ポリマーを主鎖構造として有することが好ましい。

不対電子を有する高分子化合物として好ましくは、下記式（３）で表される構造単位を１種以上含む高分子化合物であることが好ましい。

［式（３）中、Ｒ^３１〜Ｒ^４２は、それぞれ独立に、水素原子、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基又は置換されてもよいアミノカルボニル基を表す。］

式（３）中、ヒドロカルビル基、ヘテロアリール基、炭化水素オキシ基、炭化水素カルボニル基及び炭化水素オキシカルボニル基の具体例は前述の具体例と同じである。

ポリ（４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）、ポリ（４−アクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）、ポリ（４−ビニルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）、ポリ（４−メタクリロイルオキシ−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル）、ポリ（４−アクリロイルオキシ−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル）、ポリ（４−ビニルオキシ−２−アザアダマンタン−Ｎ−オキシル）などが挙げられる。構造式を以下に示す。

不対電子を有する高分子化合物の分子量は特に制限はないが、製膜時の溶媒への溶解度と化合物の安定性の観点からから、重量平均分子量１，０００〜１，０００，０００が好ましく、より好ましくは重量平均分子量１，０００〜５００，０００であり、さらにこのましくは、１，０００〜１００，０００である。高分子化合物の分子量測定法には、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により次の条件で求めることができる。
装置 ：東ソー製ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ
カラム：
１、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ ＳｕｐｅｒＡＷ−Ｈ（東ソー製）
２、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ（東ソー製）
３、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷ３０００（東ソー製）
（１〜３の順に直列）
カラム温度： ５０℃
流量： ０．６ｍＬ／ｍｉｎ
移動相：テトラヒドロフラン
検出器：示差屈折率検出器

上記の酸性ガス吸着脱離層に用いる、酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物の使用量は特に制限はないが、酸性ガス吸着脱離層が膜状である場合、製膜時の溶媒の使用量及び酸性ガスの吸着脱離量の効率化の観点から、膜１ｍ²あたりの化合物の使用量（ｍｏｌ）は、０．０００１ｍｏｌ／ｍ^２以上が好ましく、より好ましくは０．０００５〜１００ｍｏｌ／ｍ^２であり、さらに好ましくは、０．００１〜１０ｍｏｌ／ｍ^２である。

酸性ガスの吸着脱離層は、酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物並びに基材を含む。その形態は、膜状であることが好ましい。基材としては、多孔質基材が好ましく、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコン樹脂、カーボンクロス、カーボンペーパー等が挙げられる。なお、多孔質基材は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。導電性を付与するためカーボンペーパー、カーボンクロス等などのカーボン材料であることがより好ましい。

酸性ガスの吸着脱離層の製造方法としては、基材を、酸性ガスの吸着脱離層は、酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物を溶媒に溶解させた溶液に含浸させ、乾燥することで得られる。また、前記溶液を用いて、スプレーやスクリーン印刷法により塗布し、溶媒等を蒸発させることで酸性ガス吸着脱離層を得てもよい。前記溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒；ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系炭化水素溶媒；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル溶媒；アセトン、ｎ−ブチルメチルケトン、ｔｅｒｔ−ブチルメチルケトン等の脂肪族ケトン系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；ジエチルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，３，５−トリオキサン等のエーテル系溶媒、酢酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ピリドン、酢酸メチル、酢酸エチル、炭酸プロピレン等のエステル系溶媒が挙げられ、好ましくは、脂肪族溶媒、芳香族溶媒、ハロゲン系炭化水素溶媒、ニトリル溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、アルコール類、エーテル系溶媒、酢酸、ピリドン、エステル系溶媒であり、より好ましくは、芳香族溶媒、ハロゲン系炭化水素溶媒、ニトリル溶媒、脂肪族ケトン系溶媒、アルコール類、エーテル系溶媒、酢酸、エステル系溶媒であり、更に好ましくは、ハロゲン系炭化水素溶媒、ニトリル溶媒、アルコール類、エーテル系溶媒、酢酸である。

酸性ガスの吸着脱離層を製造するにあたり、酸性ガス吸着脱離物質の溶液に、支持電解質を使用してもよい。支持電解質としては、四級アンモニウム塩、無機塩、水酸化物が挙げられ、例えば、テトラメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−エチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−プロピルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ヘキサデシルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−エチルアンモニウムパークロレート、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムパークロレート、テトラオクタデシルアンモニウムパークロレート等の四級アンモニウム塩；１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−デシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１、３−ジメトキシイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１、３−ジエトキシイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−デシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１、３−ジメトキシイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１、３−ジエトキシイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート等のイオン性液体；リチウムパークロレート、ナトリウムパークロレート、カリウムパークロレート、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等の無機塩；水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物が挙げられ、
好ましくは、テトラメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−エチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−プロピルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、ｎ−ヘキサデシルトリメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ヘキサデシルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−オクチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−エチルアンモニウムパークロレート、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムパークロレート、テトラオクタデシルアンモニウムパークロレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１、３−ジメトキシイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、リチウムパークロレート、ナトリウムパークロレート、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムであり、より好ましくは、テトラ−ｎ−エチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−プロピルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１、３−ジメトキシイミダゾリウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、リチウムパークロレート、ナトリウムパークロレートであり、さらに好ましくは、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、リチウムパークロレートである。なお、支持電解質は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。

支持電解質を使用する場合、酸性ガス吸着脱離物質に対して、支持電解質の割合は、通常０．０１重量部以上１０００重量部以下であり、０．０１重量部以上５００重量部以下であることが好ましい。

酸性ガスの吸着脱離層を製造するにあたり、酸性ガス吸着脱離物質の溶液に高分子と架橋剤によるゲル化剤を用いてもよい。

ゲル化剤における高分子としては、例えば、ポリ（４−ビニルピリジン）、ポリジメチルアミノエチルメタアクリレート、ポリブチルアクリルアミド、ポリヒドロキシエチルメタアクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタアクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール、ポリジアリルアミンなどが挙げられ、より好ましくはポリジメチルアミノエチルメタアクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタアクリレートである。ゲル化剤は、市販のものを用いてもよい。

架橋剤としては、例えば、Ｎ、Ｎ‘−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−プロパン−３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−ヘキサン−６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−ドデカン−１２−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−ｐ−キシレンジアミンなどが挙げられ、より好ましくはＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−ヘキサン−６−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ‘−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）−ドデカン−１２−ジアミンである。

一対の電極（正極及び負極）は、導電材料であればよく、金属メッシュ、金属焼結体、カーボンペーパー、カーボンクロス等を用いることができる。金属メッシュ、又は金属焼結体の金属としては、例えば、白金、ニッケル、クロム、鉄、チタンからなる金属又は合金製、カーボン材料が挙げられ、好ましくは、白金、ニッケル、ステンレス（鉄−ニッケル−クロム合金）である。

また、正極と負極が接触して短絡することを防ぐために、正極と負極の間にセパレータを有していてもよい。セパレータとしては、電解質の移動が可能な絶縁材料であればよく、例えば、ポリオレフィンやフッ素樹脂等の樹脂からなる不織布や多孔質膜を用いることができる。樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。電解質が水溶液である場合は、樹脂として、親水性化されたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。

酸性ガス吸着脱離デバイスの製造方法としては、例えば、外装をとりつけた一方の電極の上に、酸性ガス吸着脱離層を積層し、続いてセパレーター、他方の電極を積層後、外装を取り付けプレスする方法があげられる。

酸性ガスとしては、ＮＯｘ、ＮｘＯ、ＳＯｘ、一酸化炭素、二酸化炭素等があげられる。酸性ガス吸着脱離デバイスにおいては、酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができるが、酸性ガスの吸着および脱離は、酸化による酸性ガス放出エネルギーがより少ないため、電気エネルギーによる酸性ガスの吸着および脱離、すなわち電解酸化および電解還元によって実施することが好ましい。吸着した酸性ガスは、吸入口とは異なる出口から放出することもできるし、吸着した場所とは異なる安全な別の場所に移動して放出することも可能である。酸性ガスの一つである二酸化炭素では、二酸化炭素を嫌気する場面、例えば、金属イオン電池製造現場、宇宙ステーションなどの密閉性の高い空間などにおける空気洗浄機、電解液がアルカリ性である空気電池や燃料電池などに搭載することで気体から、容易に二酸化炭素を除去することができる。また、酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物は、電解酸化を行うことで、酸性ガス吸着能を再生することができるので、繰り返し使用することができる。

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示す。

＜ポリマー分子量測定法＞
ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）、及び重量平均分子量（Ｍｗ）はサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により次の条件で求めた。
装置 ：東ソー製ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ
カラム：
１、ＴＳＫｇｕａｒｄｃｏｌｕｍｎ ＳｕｐｅｒＡＷ−Ｈ（東ソー製）
２、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷＭ−Ｈ（東ソー製）
３、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＡＷ３０００（東ソー製）
（１〜３の順に直列）
カラム温度： ５０℃
流量： ０．６ｍＬ／ｍｉｎ
移動相：テトラヒドロフラン
検出器：示差屈折率検出器

＜調製例１＞
三口フラスコに４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル０．３３ｇ（１．３７ｍｍｏｌ）と２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレート０．３４ｇ（１．３７ｍｍｏｌ）を加え、窒素置換したのち、無水テトラヒドロフラン（安定剤不含）２．０ｍｌを加え、内温０〜５℃まで冷却し、フェニルマグネシウムブロミド−テトラヒドロフラン１．０M溶液，０．８２ｍｌを添加し反応混合液を得た。得られた反応混合液は、常温にて８時間攪拌したのち、水２．０ｍｌを加えクエンチしたのち、酢酸エチル１０ｍｌを加え、分液ロートで分液操作したのち、取り出した油層は硫酸ナトリウムで脱水後、ろ過を行い、溶媒留去したのち油分０．５３ｇを得た。得られた油分は、テトラヒドロフラン０．５ｍｌを加え、テトラヒドロフラン溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記に式（１−１）で表される共重合体１のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体０．４２ｇを得た（収率：６３％）で得た。

得られた共重合体１のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体をテトラヒドロフラン２ｍｌで溶液とし、常温してテトラブチルアンモニウムフロライド／テトラヒドロフラン１．０M溶液１．５ｍｌを加え、反応混合液を得た。得られた反応混合液は、同温度にて6時間攪拌したのち、水２ｍｌを加えることでクエンチを行った後、酢酸エチル２０ｍｌを加え、分液ロートにて分液を行ったのち、取り出した油層は、硫酸マグネシウムで脱水したのち、ろ過、溶媒留去したことで、固体成分を０．３ｇ得た。得られた固体成分は、テトラヒドロフラン、０．５ｍｌで溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記式（１−２）で表される共重合体１０．２０ｇを得た（収率：３７％、Ｍｗ：６６，３４８，Ｍｎ：３５，３１９）で得た。

＜調製例２＞
三口フラスコに４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル０．５０ｇ（２．０８ｍｍｏｌ）と２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレート１．０４ｇ（４．１６ｍｍｏｌ）を加え、窒素置換したのち、無水テトラヒドロフラン（安定剤不含）２．０ｍｌを加え、内温０〜５℃まで冷却し、フェニルマグネシウムブロミド−テトラヒドロフラン１．０M溶液，１．２４ｍｌを添加し反応混合液を得た。得られた反応混合液は、常温にて８時間攪拌したのち、水２．０ｍｌを加えクエンチしたのち、酢酸エチル１０ｍｌを加え、分液ロートで分液操作したのち、取り出した油層は硫酸ナトリウムで脱水後、ろ過を行い、溶媒留去したのち油分０．５３ｇを得た。得られた油分は、テトラヒドロフラン０．５ｍｌを加え、テトラヒドロフラン溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記（２−１）で表される共重合体２のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体０．５８ｇを得た（収率：３８％）で得た。

得られた共重合体２のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体をテトラヒドロフラン２ｍｌで溶液とし、常温してテトラブチルアンモニウムフロライド／テトラヒドロフラン１．０M溶液１．５ｍｌを加え、反応混合液を得た。得られた反応混合液は、同温度にて6時間攪拌したのち、水２ｍｌを加えることでクエンチを行った後、酢酸エチル２０ｍｌを加え、分液ロートにて分液を行ったのち、取り出した油層は、硫酸マグネシウムで脱水したのち、ろ過、溶媒留去したことで、固体成分を０．３４ｇ得た。得られた固体成分は、テトラヒドロフラン、０．５ｍｌで溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記式（２−２）で表される共重合体２を０．１４ｇ得た（収率：１３％、Ｍｗ：２，７８３，Ｍｎ：２，１０１）で得た。

＜調製例３＞
調製例１において、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレートの代わりに、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシプロピルメタアクリレートを用いて反応を行い、下記式（３−１）で表される共重合体３を得た（収率：４３％、Ｍｗ：１１，９６３，Ｍｎ：１０，８９１）。

＜調製例４＞
調製例２において、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレートの代わりに、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシプロピルメタアクリレートを用いて反応を行い、下記式（４−１）で表される共重合体４を得た（収率：２８％、Ｍｗ：１６，５４０，Ｍｎ：１５，７８０）

＜調製例５＞
調製例２において、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレートの代わりに、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレートを用いて反応を行い、下記式（５−１）で表される共重合体５を得た（収率：１４％、Ｍｗ：１２，０４６，Ｍｎ：７，２６０）。

＜調製例６＞
三口フラスコに４−メタクリロイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル０．５０ｇ（２．０８ｍｍｏｌ）と２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレート０．２６ｇ（１．０４ｍｍｏｌ）を加え、窒素置換したのち、無水テトラヒドロフラン（安定剤不含）２．０ｍｌを加え、内温０〜５℃まで冷却し、フェニルマグネシウムブロミド−テトラヒドロフラン１．０M溶液，０．８２ｍｌを添加し反応混合液を得た。得られた反応混合液は、常温にて８時間攪拌したのち、水２．０ｍｌを加えクエンチしたのち、酢酸エチル１０ｍｌを加え、分液ロートで分液操作したのち、取り出した油層は硫酸ナトリウムで脱水後、ろ過を行い、溶媒留去したのち油分０．５３ｇを得た。得られた油分は、テトラヒドロフラン０．５ｍｌを加え、テトラヒドロフラン溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記式（６−１）で表される共重合体６のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体０．５１ｇを得た（収率：６６％）で得た。

得られた共重合体６のｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシ体をテトラヒドロフラン２ｍｌで溶液とし、常温してテトラブチルアンモニウムフロライド／テトラヒドロフラン１．０M溶液１．５ｍｌを加え、反応混合液を得た。得られた反応混合液は、同温度にて６時間攪拌したのち、水２ｍｌを加えることでクエンチを行った後、酢酸エチル２０ｍｌを加え、分液ロートにて分液を行ったのち、取り出した油層は、硫酸マグネシウムで脱水したのち、ろ過、溶媒留去したことで、固体成分を０．４８ｇ得た。得られた固体成分は、テトラヒドロフラン、０．５ｍｌで溶液としたのち、−６０℃まで冷却したヘキサン２０ｍｌに滴下し、同温度で１時間攪拌したのち、固体成分をろ過し、得られた固体を減圧乾燥することで、下記式（６−２）で表される共重合体６を０．３２ｇ得た（収率：４９％、Ｍｗ：２，５６７，Ｍｎ：１，５８６）で得た。

＜調製例７＞
調製例６において、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシエチルメタアクリレートの代わりに、２−ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシロキシプロピルメタアクリレートを用いて反応を行い、下記式（７−１）で表される共重合体７を０．３１ｇ得た（収率：４７％、Ｍｗ：２，９２９，Ｍｎ：１，６８３）。

＜複合膜１＞
５０ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）の共重合体１をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体１／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体１／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜１を形成した。

＜複合膜２＞
５０ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の共重合体２をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体２／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体２／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜２を形成した。

＜複合膜３＞
５０ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）の共重合体３をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体３／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体３／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜３を形成した。

＜複合膜４＞
５０ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）の共重合体４をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体４／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体４／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜４を形成した。

＜複合膜４−１＞
２５ｍｇ（０．０５ｍｍｏｌ）の共重合体４をテトラヒドロフラン０．３ｍｌで溶解し、共重合体４／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体４／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜４−１を形成した。

＜複合膜４−２＞
１０ｍｇ（０．０３ｍｍｏｌ）の共重合体４をテトラヒドロフラン０．３ｍｌで溶解し、共重合体４／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体４／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜４−２を形成した。

＜複合膜５＞
５０ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）の共重合体５をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体５／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体５／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜５を形成した。

＜複合膜６＞
５０ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）の共重合体６をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体６／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体６／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜６を形成した。

＜複合膜７＞
５０ｍｇ（０．０８ｍｍｏｌ）の共重合体７をテトラヒドロフラン０．５ｍｌで溶解し、共重合体７／テトラヒドロフラン溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに共重合体７／テトラヒドロフラン溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、複合膜７を形成した。

＜ゲル複合膜１＞
共重合体１を５０ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタアクリレート）トルエン溶液５０ｍｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）ドデカン１，１２−ジアミン１０ｍｇ、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート１０ｍｇをアセトニトリル１．０ｍｌで溶解し、混合溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに混合溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、ゲル複合膜２を形成した。

＜ゲル複合膜２＞
共重合体２を５０ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタアクリレート）トルエン溶液５０ｍｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）ドデカン１，１２−ジアミン１０ｍｇ、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート１０ｍｇをアセトニトリル１．０ｍｌで溶解し、混合溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに混合溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、ゲル複合膜３を形成した。

＜ゲル複合膜３＞
共重合体３を５０ｍｇ（０．１３ｍｍｏｌ）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタアクリレート）トルエン溶液５０ｍｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）ドデカン１，１２−ジアミン１０ｍｇ、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート１０ｍｇをアセトニトリル１．０ｍｌで溶解し、混合溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに混合溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、ゲル複合膜４を形成した。

＜ゲル複合膜４＞
共重合体４を５０ｍｇ（０．１０ｍｍｏｌ）、ポリ（ジメチルアミノエチルメタアクリレート）トルエン溶液５０ｍｇ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（トリフルオロメタンスルホニル）ドデカン１，１２−ジアミン１０ｍｇ、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボレート１０ｍｇをアセトニトリル１．０ｍｌで溶解し、混合溶液を調製した。
１，２００ｍｍ^２のカーボンクロスに混合溶液をカーボンクロス全面に滴下したのち、窒素気流下にて、１４時間乾燥することで、ゲル複合膜５を形成した。

＜実施例１＞
負極の上に、複合膜１、セパレーター（Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）１１７）、正極を順番に載せたのち、外装を取り付け、吹き込んだ空気の流れが一方通行となるよう空気出入口を取り付け二酸化炭素吸着脱離デバイスとした。
本デバイスに−２．５Ｖの電圧を流しながら５００ｐｐｍの二酸化炭素／窒素標準ガス
５０ｍｌ／ｍｉｎを２時間、ガス入り口から通気させ、ガス出口にはガス捕集パック（１L）を備え２０分毎にガス捕集パックを入れ替え、ガス捕集パック内の二酸化炭素濃度を測定したところ、二酸化炭素吸着率（吹き込んだ二酸化炭素総量に対する、二酸化炭素吸着量）は、２．７％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：５．３％）であった。
二酸化炭素吸着後、窒素を５０ｍｌ／ｍｉｎで通気させながら２時間、１．５Ｖの電圧をかけて二酸化炭素の脱離を行った結果、二酸化炭素脱離率（二酸化炭素吸着量に対する、二酸化炭素放出量）は、５０．０％であった。

＜実施例２＞
実施例１の複合膜１を複合膜２に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、６．７％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：２６．３％）、二酸化炭素脱離率は、３５．０％であった。

＜実施例３＞
実施例１の複合膜１を複合膜３に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、５．０％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：９．７％）、二酸化炭素脱離率は、３５．７％であった。

＜実施例４＞
実施例１の複合膜１を複合膜４に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、７．７％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：３２．０％）、二酸化炭素脱離率は、３０．４％であった。

＜実施例５＞
実施例１の複合膜１を複合膜４−１に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、９．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：７７．８％）、二酸化炭素脱離率は、２８．６％であった。

＜実施例６＞
実施例１の複合膜１を複合膜４−２に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、４．０％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：８３．４％）、二酸化炭素脱離率は、５８．３％であった。

＜実施例７＞
実施例１の複合膜１を複合膜５に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、６．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：１２．３％）、二酸化炭素脱離率は、１０．５％であった。

＜実施例８＞
実施例１の複合膜１を複合膜６に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、５．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：１３．５％）、二酸化炭素脱離率は、４３．８％であった。

＜実施例９＞
実施例１の複合膜１を複合膜７に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、４．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：１１．２％）、二酸化炭素脱離率は、２３．１％であった。

＜実施例１０＞
実施例１の複合膜１をゲル複合膜１に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、８．０％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：１６．０％）、二酸化炭素脱離率は、２０．８％であった。

＜実施例１１＞
実施例１の複合膜１をゲル複合膜２に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、８．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：３２．９％）、二酸化炭素脱離率は、３２．０％であった。

＜実施例１２＞
実施例１の複合膜１をゲル複合膜３に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、９．３％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：１９．４％）、二酸化炭素脱離率は、３２．１％であった。

＜実施例１３＞
実施例１の複合膜１をゲル複合膜４に変更し、同様な評価を行ったところ、二酸化炭素吸着率は、７．０％（Ｎ−オキシルラジカルに対するモル当りの二酸化炭素吸着率：２９．２％）、二酸化炭素脱離率は、３３．３％であった。

１．酸性ガス吸着脱離層、２．セパレーター、３．正極、４．負極、５．外装

Claims (9)

1. 酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物並びに基材を含む酸性ガス吸着脱離層と、前記酸性ガス吸着脱離層を挟持する一対の電極とを有する酸性ガス吸着脱離デバイス。
2. 前記酸化および還元が、電解酸化および電解還元である請求項１に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
3. 前記酸化および還元を行うことで、酸性ガスの吸着および脱離を行うことができる化合物が、不対電子を有する物質である請求項１または２に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
4. 前記不対電子を有する物質が、下記式（１）で表される化合物である請求項３に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
   

   

   ［式（１）中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、水素原子、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基又は置換されてもよいアミノカルボニル基を表すか、Ｒ¹とＲ²とが一体となって環を形成してもよい。］
5. 前記不対電子を有する物質が、高分子化合物である請求項３に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
6. 前記不対電子を有する物質が、下記式（１）で表される化合物から水素原子を少なくとも１個取り除いた基を有する高分子化合物である請求項３に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
7. 前記高分子化合物が、下記式（３）で表される構造単位を１種以上含む高分子化合物である請求項５または６に記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
   

   

   ［式（３）中、Ｒ^３１〜Ｒ^４２は、それぞれ独立に、水素原子、置換されてもよいヒドロカルビル基、置換されてもよいヘテロアリール基、置換されてもよい炭化水素オキシ基、ホルミル基、置換されてもよい炭化水素カルボニル基、置換されてもよい炭化水素オキシカルボニル基又は置換されてもよいアミノカルボニル基を表す。］
   
8. 前記基材が、カーボンクロスである請求項１〜７のいずれかに記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。
9. 前記酸性ガスが、二酸化炭素である請求項１〜８のいずれかに記載の酸性ガス吸着脱離デバイス。

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