KR20210134912A

KR20210134912A - 이온성 액체 함유 구조체

Info

Publication number: KR20210134912A
Application number: KR1020217029698A
Authority: KR
Inventors: 아키라 시마즈; 가즈히사 마에다; 데루카즈 이하라; 나오미치 기무라; 유리 이토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-11-11
Also published as: EP3943180A1; TW202045244A; CN113597337A; WO2020189293A1; EP3943180A4; US20220161195A1; JPWO2020189293A1

Abstract

본 발명은, 1 쌍의 카티온 및 아니온으로 구성되는 이온성 액체를 함유하는 구조체로서, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위가 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위보다 높고, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차가 0.2 a.u 이상인 이온성 액체 함유 구조체에 관한 것이다.

Description

이온성 액체 함유 구조체

본 발명은, 이온성 액체 함유 구조체에 관한 것이다.

최근, 여러 가지 분야에 있어서, 혼합 기체로부터 원하는 기체를 분리, 회수하기 위해서 가스 분리막이 이용되고 있다. 예를 들어, 이산화탄소를 포함하는 혼합 기체로부터 이산화탄소를 선택적으로 분리하기 위해서, 이산화탄소의 투과성, 및 선택성이 우수한 가스 분리막이 검토되고 있고, 하기 비특허문헌 1 에서는, 이온 액체를 다공질체에 담지시킨 가스 분리막에 있어서의, 이온 액체의 가스 흡수 특성과 가스 분리 성능이 검토되고 있다. 비특허문헌 1 에 의하면, 이온 액체는 우수한 CO₂ 흡수 특성을 나타내어, 종래의 분자성 흡수액에서 과제가 되고 있던 흡수액의 휘발에 의한 손실이나 폭로, 화재 등의 리스크를 저감할 수 있기 때문에, 이온 액체는 환경 부하가 적은 흡수액으로서 기대되고 있다. 이온 액체를 다공질 재료에 함침시킨 액체 지지막은, 종래의 고분자막에 비해, 동등 이상의 CO₂ 투과 선택성을 나타내는 가스 분리막이 되는 것이 서술되어 있다.

「이온 액체의 가스 흡수 특성과 가스 분리 기술에 대한 응용」, 표면 기술, Vol.67, No.2, 90 (2016), pp.26-31

혼합 가스로부터 특정 가스를 효율적으로 분리하기 위해서, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비한 가스 분리막의 개발이 요구되고 있다.

이상과 같은 과제를 감안하여, 본 발명은, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비한 가스 분리막으로서 사용 가능한 이온성 액체 함유 구조체를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 이온성 액체를 구성하는 아니온과 카티온을 특정한 것으로 하는 것에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명의 과제는, 하기〔1〕~〔4〕에 의해 달성 가능하다.

〔1〕

1 쌍의 카티온 및 아니온으로 구성되는 이온성 액체를 함유하는 이온성 액체 함유 구조체로서, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위가 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위보다 높고, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차가 0.2 a.u 이상인 이온성 액체 함유 구조체.

〔2〕

상기 카티온이, 적어도 하나의 NH 구조를 갖는〔1〕에 기재된 이온성 액체 함유 구조체.

〔3〕

상기 이온성 액체의 분자량이 400 이하인〔1〕또는〔2〕에 기재된 이온성 액체 함유 구조체.

〔4〕

상기 이온성 액체 함유 구조체가, 상기 이온성 액체를 담지한 막이며, 이산화탄소의 투과 계수 P_CO2 가 2000 Barrer 이상인〔1〕~〔3〕중 어느 한 항에 기재된 이온성 액체 함유 구조체.

본 발명에 의하면, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비한 가스 분리막으로서 사용 가능한 이온성 액체 함유 구조체를 제공할 수 있다. 그 때문에, 혼합 가스를 효율적으로 분리하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 상세하게 설명한다.

＜이온성 액체 함유 구조체＞

본 발명의 일 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, 1 쌍의 카티온 및 아니온으로 구성되는 이온성 액체를 함유하는 구조체로서, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위가 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위보다 높고, 상기 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 상기 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차가 0.2 a.u 이상이다.

본 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체에 의하면, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비하기 때문에, 가스 분리막으로서 사용했을 때에 혼합 가스를 효율적으로 분리할 수 있다. 본 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, 특히, 이산화탄소 등의 산성 가스에 대해, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비하기 때문에, 혼합 가스에 포함되는 이산화탄소만을 효율적으로 분리하는 것이 가능해져, CO₂ 선택 투과막과 같은 용도에 사용할 수 있다.

(이온성 액체)

본 실시형태에 있어서 사용되는 이온성 액체 (이하 특정 이온성 액체로 칭하는 경우가 있다) 는, 1 쌍의 아니온과 카티온으로 구성되고, 아니온의 HOMO 의 에너지 준위가 카티온의 LUMO 의 에너지 준위보다 높고, 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차 (이하, 「에너지 갭」으로 칭하는 경우가 있다) 가 0.2 a.u 이상이다.

에너지 갭을 0.2 a.u 이상으로 함으로써, 아니온과 카티온 간의 정전 상호 작용이 저하하여, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비한 이온성 액체 함유 구조체가 얻어진다. 에너지 갭을 0.2 a.u 이상으로 함으로써, 아니온으로부터 카티온으로의 전자 이동이 촉진되고, 그 결과, 아니온과 카티온 간의 정전 상호 작용은 저하한다. 이 정전 상호 작용의 저하는, 이온성 액체 중에 있어서의 이산화탄소의 확산의 활성화 에너지의 저하를 유발하기 때문에, 이산화탄소의 투과성이 높아진다고 생각된다. 한편, 본 발명의 이온성 액체가 이산화탄소에 대한 높은 선택성을 갖는 것은, 이온성 액체에 포함되는 NH 기가 이산화탄소와 상호 작용하는 결과, 이산화탄소의 선택적인 용해가 촉진되어, 이산화탄소의 높은 선택성에 기여하기 때문이라고 생각된다.

에너지 갭은, 아니온과 카티온의 상호 작용의 관점에서 0.20 a.u 이상인 것이 바람직하고, 0.21 a.u 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.22 a.u 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 관련된 이온성 액체의 에너지 갭 (△E_HOMO-LUMO) 은, 상기 서술한 바와 같이, 이온성 액체를 구성하는 아니온의 HOMO 에너지 준위로부터 카티온의 LUMO 에너지 준위를 뺀 값이다. 여기서, 에너지 준위의 값은, Gaussian 사 제조의 양자 화학 계산 프로그램 Gaussian09 를 이용하고, Becke- 형 3-파라미터 밀도범함수법 (B3LYP) 을 채용한 구조 최적화 계산에 의해 구한 값이다. 이때, 기저 함수에 6-31G(d) 를 이용하고, 그 외에는 디폴트 조건으로 계산을 실시할 수 있다. 구체적으로는, Gaussian 사가 제공하는 GaussView 등의 분자 구조 모델링 프로그램을 이용하여, 계산 전 분자의 초기 구조를 작성한다. 이때, 원자 간의 충돌을 피하기 위해서, 간이적인 구조 수정을 실시하는 것이 바람직하다. 이 구조 수정은, GaussView 를 이용하는 경우에는, 대칭이 되는 분자 모델에 대해 Clean 기능을 실행하면 된다. 이와 같이 하여 작성된 아니온 분자와 카티온 분자의 초기 구조에 대해, Gaussian09 의 계산 조건 설정 시의 루트 섹션에, ＃opt b3lyp/6-31G(d) geom=connectivity 로 입력하여 계산을 실행함으로써, 아니온의 HOMO 에너지 준위와 카티온의 LUMO 에너지 준위가 출력된다. 이들 출력값으로부터 △E_HOMO-LUMO를 산출할 수 있다.

본 실시형태에 관련된 이온성 액체는, 에너지 갭이 상기의 범위의 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 이온성 액체는, 열안정성, 저증기압을 갖고, 대기 환경하에서도 휘발하지 않고 안정적으로 보존할 수 있는 것이 바람직하고, 25 ℃ 에서 액체인 용융염 (상온 용융염) 인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서, 구체적인 이온성 액체로서는, 에너지 갭이 특정 범위이면 특별히 제한은 없고, 이온성 액체 함유 구조체가 적용되는 용도 등에 따른 적절한 것을 적절히 선택 가능하다.

상기 이온성 액체로서는, 함질소 오늄염, 함황 오늄염, 또는 함인 오늄염 중 어느 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 하기 일반식 (C1) ~ (C5) 로 나타내는 유기 카티온 성분과, 아니온 성분으로 이루어지는 것이 바람직하게 사용된다. 이들 카티온을 가지는 이온성 액체에 의해, 더욱 대전 방지능이 우수한 것이 얻어진다.

[화학식 1]

상기 식 (C1) 중의 R_a 는, 탄소수 4 내지 20 의 탄화수소기, 또는 탄화수소기의 일부가 -(C=O)- 로 치환된 기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 되고, R_b 및 R_c 는, 동일 또는 상이하고, 수소 또는 탄소수 1 내지 16 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 된다. 단, 질소 원자가 2 중 결합을 포함하는 경우, R_c 는 없다.

상기 식 (C2) 중의 R_d 는, 탄소수 2 내지 20 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 되고, R_e, R_f, 및 R_g 는, 동일 또는 상이하고, 수소 또는 탄소수 1 내지 16 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 된다. R_e, 및 R_g 의 적어도 일방은 수소인 것이 바람직하다.

상기 식 (C3) 중의 R_h 는, 탄소수 2 내지 20 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 되고, R_i, R_j, 및 R_k 는, 동일 또는 상이하고, 수소 또는 탄소수 1 내지 16 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 된다. R_j, 및 R_k 의 적어도 일방은 수소인 것이 바람직하다.

상기 식 (C4) 중의 Z 는, 질소, 황, 또는 인 원자를 나타내고, R_l, R_m, R_n, 및 R_o 는, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 내지 20 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 된다. 헤테로 원자로 치환된 관능기로서는, NH 를 포함하는 것이 바람직하다. 단 Z 가 황 원자인 경우, R_o 는 없다.

상기 식 (C5) 중의 R_P 는, 탄소수 1 내지 18 의 탄화수소기를 나타내고, 상기 탄화수소기의 일부가 헤테로 원자로 치환된 관능기여도 된다. 헤테로 원자로 치환된 관능기로서는, NH 를 포함하는 것이 바람직하다.

식 (C1) 로 나타내는 카티온으로서는, 예를 들어, 피리디늄 카티온, 피페리디늄 카티온, 피롤리디늄 카티온, 피롤린 골격을 갖는 카티온, 피롤 골격을 갖는 카티온, 모르폴리늄 카티온 등을 들 수 있다.

구체예로서는, 예를 들어, 1-에틸피리디늄 카티온, 1-부틸피리디늄 카티온, 1-헥실피리디늄 카티온, 1-부틸-3-메틸피리디늄 카티온, 1-부틸-4-메틸피리디늄 카티온, 1-헥실-3-메틸피리디늄 카티온, 1-부틸-3,4-디메틸피리디늄 카티온, N-메틸-2-옥소피롤리디늄 카티온, 1,1-디메틸피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-메틸피롤리디늄 카티온, 1-메틸-1-프로필피롤리디늄 카티온, 1-메틸-1-부틸피롤리디늄 카티온, 1-메틸-1-펜틸피롤리디늄 카티온, 1-메틸-1-헥실피롤리디늄 카티온, 1-메틸-1-헵틸피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-프로필피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-부틸피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-펜틸피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-헥실피롤리디늄 카티온, 1-에틸-1-헵틸피롤리디늄 카티온, 1,1-디프로필피롤리디늄 카티온, 1-프로필-1-부틸피롤리디늄 카티온, 1,1-디부틸피롤리디늄 카티온, 피롤리디늄-2-온 카티온, 1-프로필피페리디늄 카티온, 1-펜틸피페리디늄 카티온, 1,1-디메틸피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-에틸피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-프로필피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-부틸피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-펜틸피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-헥실피페리디늄 카티온, 1-메틸-1-헵틸피페리디늄 카티온, 1-에틸-1-프로필피페리디늄 카티온, 1-에틸-1-부틸피페리디늄 카티온, 1-에틸-1-펜틸피페리디늄 카티온, 1-에틸-1-헥실피페리디늄 카티온, 1-에틸-1-헵틸피페리디늄 카티온, 1,1-디프로필피페리디늄 카티온, 1-프로필-1-부틸피페리디늄 카티온, 1,1-디부틸피페리디늄 카티온, 2-메틸-1-피롤린 카티온, 1-에틸-2-페닐인돌 카티온, 1,2-디메틸인돌 카티온, 1-에틸카르바졸 카티온, N-에틸-N-메틸모르폴리늄 카티온 등을 들 수 있다.

식 (C2) 로 나타내는 카티온으로서는, 예를 들어, 이미다졸륨 카티온, 테트라하이드로피리미디늄 카티온, 디하이드로피리미디늄 카티온 등을 들 수 있다.

구체예로서는, 예를 들어, 1-메틸이미다졸륨 카티온, 1-에틸이미다졸륨 카티온, 1-프로필이미다졸륨 카티온, 1-부틸이미다졸륨 카티온, 1-헥실이미다졸륨 카티온, 1-옥틸이미다졸륨 카티온, 1-데실이미다졸륨 카티온, 1-도데실이미다졸륨 카티온, 1-테트라데실이미다졸륨 카티온, 1,2-디메틸이미다졸륨 카티온, 1-에틸-2-메틸이미다졸륨 카티온, 1-부틸-2-디메틸이미다졸륨 카티온, 1-헥실-2-메틸이미다졸륨 카티온, 1,3-디메틸이미다졸륨 카티온, 1,3-디에틸이미다졸륨 카티온, 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-헥실-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-옥틸-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-데실-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-도데실-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1-테트라데실-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1,2-디메틸-3-프로필이미다졸륨 카티온, 1-에틸-2,3-디메틸이미다졸륨 카티온, 1-부틸-2,3-디메틸이미다졸륨 카티온, 1-헥실-2,3-디메틸이미다졸륨 카티온, 1-(2-메톡시에틸)-3-메틸이미다졸륨 카티온, 1,3-디메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3-트리메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3,5-테트라메틸-1,4,5,6-테트라하이드로피리미디늄 카티온, 1,3-디메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 카티온, 1,3-디메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3-트리메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3-트리메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,4-디하이드로피리미디늄 카티온, 1,2,3,4-테트라메틸-1,6-디하이드로피리미디늄 카티온 등을 들 수 있다.

식 (C3) 으로 나타내는 카티온으로서는, 예를 들어, 피라졸륨 카티온, 피라졸리늄 카티온 등을 들 수 있다.

구체예로서는, 예를 들어, 1-메틸피라졸륨 카티온, 3-메틸피라졸륨 카티온, 1-에틸-2-메틸피라졸리늄 카티온, 1-에틸-2,3,5-트리메틸피라졸륨 카티온, 1-프로필-2,3,5-트리메틸피라졸륨 카티온, 1-부틸-2,3,5-트리메틸피라졸륨 카티온, 1-에틸-2,3,5-트리메틸피라졸리늄 카티온, 1-프로필-2,3,5-트리메틸피라졸리늄 카티온, 1-부틸-2,3,5-트리메틸피라졸리늄 카티온 등을 들 수 있다.

식 (C4) 로 나타내는 카티온으로서는, 예를 들어, 테트라알킬암모늄 카티온, 트리알킬술포늄 카티온, 테트라알킬포스포늄 카티온이나, 상기 알킬기의 일부가 알케닐기나 알콕실기, 나아가서는 에폭시기로 치환된 것 등을 들 수 있다.

구체예로서는, 예를 들어, 테트라메틸암모늄 카티온, 테트라에틸암모늄 카티온, 테트라부틸암모늄 카티온, 테트라펜틸암모늄 카티온, 테트라헥실암모늄 카티온, 테트라헵틸암모늄 카티온, 트리에틸메틸암모늄 카티온, 트리부틸에틸암모늄 카티온, 트리메틸데실암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 카티온, 글리시딜트리메틸암모늄 카티온, 트리메틸술포늄 카티온, 트리에틸술포늄 카티온, 트리부틸술포늄 카티온, 트리헥실술포늄 카티온, 디에틸메틸술포늄 카티온, 디부틸에틸술포늄 카티온, 디메틸데실술포늄 카티온, 테트라메틸포스포늄 카티온, 테트라에틸포스포늄 카티온, 테트라부틸포스포늄 카티온, 테트라헥실포스포늄 카티온, 테트라옥틸포스포늄 카티온, 트리에틸메틸포스포늄 카티온, 트리부틸에틸포스포늄 카티온, 트리메틸데실포스포늄 카티온, 디알릴디메틸암모늄 카티온, 트리부틸-(2-메톡시에틸)포스포늄 카티온 등을 들 수 있다. 그 중에서도 트리에틸메틸암모늄 카티온, 트리부틸에틸암모늄 카티온, 트리메틸데실암모늄 카티온, 디에틸메틸술포늄 카티온, 디부틸에틸술포늄 카티온, 디메틸데실술포늄 카티온, 트리에틸메틸포스포늄 카티온, 트리부틸에틸포스포늄 카티온, 트리메틸데실포스포늄 카티온 등의 비대칭의 테트라알킬암모늄 카티온, 트리알킬술포늄 카티온, 테트라알킬포스포늄 카티온이나, N,N-디에틸-N-메틸-N-(2-메톡시에틸)암모늄 카티온, 글리시딜트리메틸암모늄 카티온, 디알릴디메틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-프로필암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-부틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-펜틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-헥실암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-헵틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-에틸-N-노닐암모늄 카티온, N,N-디메틸-N,N-디프로필암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-프로필-N-부틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-프로필-N-헥실암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-프로필-N-헵틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-부틸-N-헥실암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-부틸-N-헵틸암모늄 카티온, N,N-디메틸-N-펜틸-N-헥실암모늄 카티온, N,N-디메틸-N,N-디헥실암모늄 카티온, 트리메틸헵틸암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-메틸-N-프로필암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-메틸-N-헵틸암모늄 카티온, N,N-디에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 카티온, 트리에틸프로필암모늄 카티온, 트리에틸펜틸암모늄 카티온, 트리에틸헵틸암모늄 카티온, N,N-디프로필-N-메틸-N-에틸암모늄 카티온, N,N-디프로필-N-메틸-N-펜틸암모늄 카티온, N,N-디프로필-N-부틸-N-헥실암모늄 카티온, N,N-디프로필-N,N-디헥실암모늄 카티온, N,N-디부틸-N-메틸-N-펜틸암모늄 카티온, N,N-디부틸-N-메틸-N-헥실암모늄 카티온, 트리옥틸메틸암모늄 카티온, N-메틸-N-에틸-N-프로필-N-펜틸암모늄 카티온이 바람직하게 사용된다.

식 (C5) 로 나타내는 카티온으로서는, 예를 들어, 술포늄 카티온 등을 들 수 있다. 또, 상기 식 (E) 중의 R_P 의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 옥타데실기 등을 들 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 이온성 액체의 카티온이, 적어도 하나의 NH 구조를 갖는 것이 바람직하다. 여기서, NH 구조란, 질소 원자에 수소 원자가 결합한 구조를 말한다. 카티온은, 적어도 하나의 NH 구조를 가짐으로써, 아니온으로부터 카티온으로의 국소적인 전자 이동이 일어나기 쉬워지고, 그 결과, 아니온과 카티온 간의 정전 상호 작용이 저하한다는 효과가 얻어진다.

한편, 아니온 성분으로서는, 이온성 액체가 되고, HOMO 의 에너지 준위가 카티온의 LUMO 의 에너지 준위보다 높고, 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차가 0.2 a.u 이상이 되는 것을 만족하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, Cl^-, Br^-, I^-, AlCl₄ ^-, Al₂Cl₇ ^-, BF₄ ^-, PF₆ ^-, SCN^-, ClO₄ ^-, NO₃ ^-, CH₃COO^-, CF₃COO^-, CH₃SO₃ ^-, CF₃SO₃ ^-, C₄F₉SO₃ ^-, (CF₃SO₂)₂N^-, (C₂F₅SO₂)₂N^-, (C₃F₇SO₂)₂N^-, (C₄F₉SO₂)₂N^-, (CF₃SO₂)₃C^-, AsF₆ ^-, SbF₆ ^-, NbF₆ ^-, TaF₆ ^-, F(HF)_n ^-, (CN)₂N^-, C₄F₉SO₃ ^-, (C₂F₅SO₂)₂N^-, C₃F₇COO^-, (CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-, C₉H₁₉COO^-, (CH₃)₂PO₄ ^-, (C₂H₅)₂PO₄ ^-, CH₃OSO₃ ^-, C₂H₅OSO₃ ^-, C₄H₉OSO₃ ^-, C₆H₁₃OSO₃ ^-, C₈H₁₇OSO₃ ^-, CH₃(OC₂H₄)₂OSO₃ ^-, C₆H₄(CH₃)SO₃ ^-, (C₂F₅)₃PF₃ ^-, CH₃CH(OH)COO^-, (FSO₂)₂N^-, B(CN)₄ ^-, C(CN)₃ ^-, N(CN)₂ ^-, p-톨루엔술포네이트 아니온, 2-(2-메톡시에틸)에틸술페이트 아니온 등을 사용할 수 있다.

또, 아니온 성분으로서는, 하기 식 (C6) 으로 나타내는 아니온 등도 사용할 수 있다.

[화학식 2]

[식 (C6) 중의 R₁ ~ R₄ 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 가져도 되는 알킬기, 치환기를 가져도 되는 알케닐기, 치환기를 가져도 되는 알키닐기, 치환기를 가져도 되는 아릴기, 및, 치환기를 가져도 되는 복소 고리기를 나타낸다. 상기 치환기의 수소 원자는, 또 다른 치환기 (전자 흡인성기의 치환기 등) 로 치환되어 있어도 상관없다.]

또, 아니온 성분으로서는, 하기 식 (C7) 로 나타내는 아니온 등도 사용할 수 있다.

[화학식 3]

본 발명에 사용되는 이온성 액체로서는, 예를 들어, CO₂ 선택 투과막과 같은 용도를 상정하면, 이미다졸륨, 피리디늄, 피롤리디늄, 암모늄 또는 포스포늄과, 탄소수 1 이상의 치환기를 갖는 이온성 액체, 및 Gemini 형 이온성 액체 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용되는 이온성 액체의 구체예로서는, 상기 카티온 성분과 아니온 성분의 조합으로부터 적절히 선택하여 사용되고, 예를 들어, N-메틸-2-옥소피롤리디늄아세테이트, 1-메틸이미다졸륨아세테이트, 1-에틸-1H-이미다졸륨아세테이트, 및, 카티온에 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 2-프로페노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.244 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 2-프로페노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.221 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 헥산디오익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.231 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 헥산디오익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.208 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 알라닌, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.241 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 알라닌, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.217 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 알라닌, 2-메틸-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.238 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 알라닌, 2-메틸-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.215 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 노난디오익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.239 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 노난디오익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.216 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 아세틱 애시드, 브로모-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.214 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 프로파노익 애시드, 2-브로모-2-메틸-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.215 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 프로파노익 애시드, 2-브로모-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.215 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 부타노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.248 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 부타노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.225 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 부타노익 애시드, 3,3-디메틸-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.236 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 부타노익 애시드, 3,3-디메틸-, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.212 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤디늄, 아니온에, 펜타노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.224 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 펜타노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.247 a.u], 카티온에, N-메틸-2-옥소피롤리디늄, 아니온에, 프로파노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.228 a.u], 카티온에, 1-에틸-1H-이미다졸륨, 아니온에, 프로파노익 애시드, 이온 (1-) 을 사용한 화합물 [0.251 a.u] 등을 들 수 있다. 또한, 상기 [] 안은, 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 차의 값이다.

그 중에서도, 가스 분리 성능의 관점에서, N-메틸-2-옥소피롤리디늄아세테이트, 1-메틸이미다졸륨아세테이트, 또는 1-에틸-1H-이미다졸륨아세테이트인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 이온성 액체는, 분자량이 400 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 160 이하이다. 하한값으로서는, 바람직하게는 50 이상, 보다 바람직하게는 161 이상이다. 분자량을 400 이하로 함으로써, 이산화탄소의 투과성 향상의 효과가 얻어진다.

또한, 이온성 액체는 단독으로 사용해도 되고, 또 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

이온성 액체는, 시판되는 것을 사용해도 되지만, 합성할 수도 있다. 이온성 액체의 합성 방법으로서는, 목적으로 하는 이온성 액체가 얻어지면 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는, 문헌 "이온 액체-개발의 최전선과 미래-" [(주) 시엠시 출판 발행] 에 기재되어 있는 바와 같은, 할로겐화물법, 수산화물법, 산 에스테르법, 착 형성법, 및 중화법 등이 사용된다.

본 실시형태의 제조 방법에 있어서, 이온성 액체의 사용량은, 얻어지는 이온성 액체 함유 구조체의 가스 분리 성능의 관점에서, 이온성 액체 함유 구조체 100 질량% 중, 5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 30 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 95 질량% 이하인 것이 바람직하고, 90 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 함유량이 5 질량% 이상이면, 충분한 분리 성능이 얻어지고, 95 질량% 이하이면, 구조체의 자립성을 확보할 수 있다.

〔구조체〕

본 실시형태의 이온성 액체 함유 구조체에 있어서, 이온성 액체가 담지되는 구조체로서는, 가스 투과성을 갖고, 이온성 액체를 함유할 수 있는 구조체이면 특별히 제한은 없고, 다공질 구조체 또는 겔상 구조체인 것이 바람직하다. 또, 구조체는 막인 것이 바람직하고, 다공질막 또는 겔상막인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, 에너지 갭이 특정 범위인 이온성 액체를 담지한 막인 것이 바람직하다.

구조체는, 무기 재료여도 되고 유기 재료여도 되고, 유기 고분자 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴 등의 함불소 수지, 폴리스티렌, 아세트산셀룰로오스, 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리아라미드 등의 각종 수지를 들 수 있다.

구조체의 형상으로서는, 판상, 스파이럴상, 관상, 중공사상 등 어느 형상을 취할 수도 있다. 구조체가 다공질막 또는 겔상막 등의 막인 경우, 막의 두께는 기계적 강도의 관점에서 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 10 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 가스 투과성의 관점에서 1000 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 500 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 200 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

막의 공공률은 가스 투과성의 관점에서 10 % 이상인 것이 바람직하고, 20 % 이상인 것이 보다 바람직하고, 50 % 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 기계적 강도의 관점에서 98 % 이하인 것이 바람직하고, 95 % 이하인 것이 보다 바람직하고, 90 % 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, 상기 구조체에 상기 이온성 액체를 함침, 또는 담지시킴으로써 제조할 수 있다.

〔이온성 액체 함유 구조체의 CO₂ 의 투과 계수 및 CO₂ 와 He 의 분리 계수 α〕

본 발명의 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, 특정 이온성 액체를 담지한 막이며, 이산화탄소의 투과 계수 P_CO2 가 2000 Barrer 이상인 것이 바람직하다. CO₂ 의 투과 계수 P_CO2 가 CO₂ 가스 투과 성능의 관점에서 2500 Barrer 이상인 것이 보다 바람직하고, 3000 Barrer 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 1 Barrer = 1 × 10^-10 ㎤ (STP)·cm/(s·㎠·cmHg) 이다.

본 발명의 실시형태에 관련된 이온성 액체 함유 구조체는, CO₂ 와 He 의 분리 계수 α (CO₂/He) 가 CO₂ 가스 분리 성능의 관점에서 10 이상인 것이 바람직하고, 20 이상인 것이 보다 바람직하고, 25 이상인 것이 더욱 바람직하다.

CO₂ 의 투과 계수 P_CO2 는, 등압법에 의한 가스 투과 측정 장치 (지엘 사이언스 주식회사 제조) 를 사용하여 산출할 수 있다. 공급 측에 CO₂, He 혼합 가스를 대기압에서 통하게 하고, 투과 측은 대기압의 Ar 가스를 순환시킨다. 투과 측의 헬륨 등의 가스의 일부를 일정 시간의 간격으로 가스 크로마토그래프에 도입하여 CO₂, He 농도의 변화를 구할 수 있다. 시간 경과에 대한 CO₂, He 농도의 증가량으로부터 CO₂, He 의 각각의 투과 속도를 구할 수 있다.

상기 CO₂ 의 투과 계수 P_CO2 및 CO₂ 와 He 의 분리 계수 α 의 값은, 하기의 가스 투과 측정 장치의 설정 조건, 가스 크로마토그래피 분석 조건, 가스 투과 계수의 산출 방법에 의해 구한 값이다.

＜가스 투과 측정 장치의 설정 조건＞

공급 가스량 : 200 cc/분

공급 가스 조성 : CO₂/He (50/50) (용량비)

투과 측 스위프 가스 : Ar

투과 측 스위프 가스량 : 10 cc/분.

투과 면적 : 8.3 ㎠

측정 온도 : 30 ℃

＜가스 크로마토그래피 분석 조건＞

Ar 캐리어 가스량 : 약 10 cc/분.

TCD 온도 : 150 ℃

오븐 온도 : 120 ℃

TCD 전류 : 70 mA

TCD 극성 : [-]LOW

TCD LOOP : 1 ml 실코 스틸관 1/16" × 1.0 × 650 mm

가스 크로마토그래피로 구한 투과 측 유통 가스 중의 가스 농도로부터 가스의 투과량 N_CO2 및 N_He 를 계산하고, 식 1, 2 로부터 퍼미언스 (투과 속도) Q_CO2 및 Q_He 를 계산할 수 있다. 또, 식 3 으로부터 CO₂ 와 He 의 분리 계수 α 를 산출할 수 있다.

여기서, N_CO2 및 N_He 는 CO₂ 및 He 의 투과량, P_f 및 P_p 는 공급 및 투과 가스의 전압 (全壓), A 는 막면적, X_CO2, X_He 는 각각 공급 가스 중의 CO₂, He 의 몰분율, Y_CO2, Y_He 는 각각 투과 가스 중의 CO₂, He 의 몰분율을 나타낸다.

CO₂ 의 투과 계수 P_CO2 는, 퍼미언스 Q_CO2 및 Q_He 와 이온 액체의 유효 막두께의 곱에 의해 산출할 수 있다.

또한, 유효 막두께는 이온 액체 담지막에 대해, 막두께와 공공 비율의 곱에 의해 구할 수 있다.

본 실시형태의 이온성 액체 함유 구조체는, 높은 선택성과 높은 투과성을 겸비하기 때문에, 가스 분리막으로서 사용했을 때에 혼합 가스를 효율적으로 분리할 수 있고, 예를 들어, 혼합 가스로부터 이산화탄소를 효율적으로 분리하는 것이 가능하여, CO₂ 흡수재, CO₂ 선택 투과막 등의 CO₂ 흡수 매체로서 적용 가능하다. 또, 본 발명의 이온성 액체 함유 구조체는, 예를 들어 도전성 재료에도 적용 가능하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.

〔실시예 1〕

이온성 액체로서, N-메틸-2-옥소피롤리디늄아세테이트 (N-methyl-2-oxopyrrolidinium acetate, 표 1 중의 No.425) 를 머크 제조 Durapore Membrene filter (HVHP, 구멍 지름 0.45 ㎛, 직경 47 mmφ, 막두께 125 ㎛) 에 실온 (25 ℃) 에서 -100 kPa 로 1 시간 감압하여 함침시켜, Membrane filter 가 완전히 이온성 액체로 젖은 상태가 된 이온성 액체 담지막을 조제했다. 여기서, N-methyl-2-oxopyrrolidinium acetate 는, 이하의 프로세스로 합성했다.

아세트산 11.4 ml (200 mmol) 를 플라스크에 넣고, 아르곤 가스하에서 교반하고, 빙수 배스에 플라스크를 담가 냉각했다. 아세트산이 고체가 된 후, 1-methyl-2-pyrrolidinone 19.3 ml (200 mmol) 를 첨가했다. 또한, 플라스크를 빙수 배스로부터 떼어내고, 실온 (25 ℃) 하에서 교반함으로써, N-methyl-2-oxopyrrolidinium acetate 34.8 g 을 합성했다.

(분리 성능)

이와 같이 조제된 이온성 액체 담지막에 대해, CO₂ 투과 계수 (P_CO2) 와, CO₂ 와 He 의 분리 계수 {α(CO₂/He)} 의 평가를 이하의 방법에 의해 실시했다. 평가는, 등압법에 의한 가스 투과 측정 장치 (지엘 사이언스 주식회사 제조) 를 사용하여 실시했다. 장치의 공급 측에 CO₂, He 혼합 가스를 대기압에서 통하게 하고, 투과 측은 대기압의 Ar 가스를 순환시켰다. 투과 측의 헬륨 등의 가스의 일부를 일정 시간의 간격으로 가스 크로마토그래프에 도입하여 CO₂ 농도와 He 농도의 변화를 구했다. 시간 경과에 대한 CO₂ 농도와 He 농도의 증가량으로부터 CO₂, He 의 각각의 투과 속도를 구했다. 이들 결과를 표 1 에 나타낸다.

가스 투과 측정 장치의 설정 조건, 가스 크로마토그래피 분석 조건, 가스 투과 계수의 산출 방법은, 이하와 같다.

＜가스 투과 측정 장치의 설정 조건＞

공급 가스량 : 200 cc/분

공급 가스 조성 : CO₂/He (50/50) (용량비)

투과 측 스위프 가스 : Ar

투과 측 스위프 가스량 : 10 cc/분.

투과 면적 : 8.3 ㎠

측정 온도 : 30 ℃

＜가스 크로마토그래피 분석 조건＞

Ar 캐리어 가스량 : 약 10 cc/분.

TCD 온도 : 150 ℃

오븐 온도 : 120 ℃

TCD 전류 : 70 mA

TCD 극성 : [-] LOW

TCD LOOP : 1 ml 실코 스틸관 1/16" × 1.0 × 650 mm

＜성능 산출 방법＞

가스 크로마토그래피로 구한 투과 측 유통 가스 중의 가스 농도로부터 가스의 투과량 N 을 계산하여, 식 1, 2 로부터 퍼미언스 Q_CO2 및 Q_He 를 계산했다. 또, 식 3 으로부터 분리 계수 α 를 산출했다.

여기서, N_CO2 및 N_He 는 CO₂ 및 He 의 투과량 (단위 : ㎤ (STP)), P_f 및 P_p 는 공급 및 투과 가스의 전압 (단위 : cmHg), A 는 막면적 (㎠), X_CO2, X_He 는 각각 공급 가스 중의 CO₂, He 의 몰분율, Y_CO2, Y_He 는 각각 투과 가스 중의 CO₂, He 의 몰분율을 나타낸다. 또한, 투과 계수 P_CO2 (단위 : Barrer (1 × 10^-10 ㎤ (STP)·cm/(s·㎠·cmHg) = 1 Barrer)) 는 퍼미언스 Q_CO2 및 Q_He 와 유효 막두께의 곱에 의해 산출했다.

＜유효 막두께＞

다공질막의 막두께는 다이얼 게이지에 의해 측정했다. 또한, 유효 막두께는 측정된 막두께와 공공 비율의 곱으로서 구했다.

＜△E_HOMO-LUMO＞

실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3 에서 사용한 이온성 액체의 에너지 갭 (△E_HOMO-LUMO) 은, 이온성 액체의 아니온의 HOMO 에너지 준위로부터 카티온의 LUMO 에너지 준위를 뺀 값이다.

이온성 액체의 아니온의 HOMO 의 에너지 준위와 카티온의 LUMO 의 에너지 준위의 값은, Gaussian 사 제조의 양자 화학 계산 프로그램 Gaussian09 를 이용하고, Becke- 형 3-파라미터 밀도범함수법 (B3LYP) 을 채용한 구조 최적화 계산에 의해 구했다. 이때, 기저 함수에 6-31G(d) 를 사용하고, 그 외에는 디폴트 조건으로 계산을 실시했다.

〔실시예 2〕

이온성 액체로서, 1-메틸이미다졸륨아세테이트 (1-methylimidazolium acetate, 표 1 중의 No.918) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온성 액체 담지막을 조제하고, CO₂ 와 He 의 분리 계수, 및 투과 계수를 산출했다. 여기서, 1-methylimidazolium acetate 는 이하 프로세스로 합성했다.

아세트산 11.4 ml (200 mmol) 를 플라스크에 넣고, 아르곤 가스하에서 교반하고, 빙수 배스에 플라스크를 담가서 냉각했다. 아세트산이 고체가 된 후, 1-메틸이미다졸 (1-methylimidazole) 15.9 ml (200 mmol) 를 첨가했다. 또한, 플라스크를 빙수 배스로부터 떼어내고, 실온 (25 ℃) 하에서 교반함으로써, 1-methylimidazolium acetate 28.43 g 을 합성했다.

〔실시예 3〕

이온성 액체로서, Iolitec 사 제조의, 1-에틸-1H-이미다졸륨아세테이트 (1-ethyl-1H-imidazolium acetate, 표 1 중의 No.130) (순도 97 % 이상) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온성 액체 담지막을 조제하고, CO₂ 와 He 의 분리 계수, 및 투과 계수를 산출했다.

〔비교예 1〕

이온성 액체로서, 다이이치 공업 제약 제조 이온성 액체 1-에틸-3-메틸이미다졸륨비스(플루오로술포닐)이미드 (1-ethyl-3-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl)imide) (제품명 AS110) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온성 액체 담지막을 조제하고, CO₂ 와 He 의 분리 계수, 및 투과 계수를 산출했다.

〔비교예 2〕

이온성 액체로서, 논문 (카나쿠보 미츠히로, 마키노 타카시, 표면 기술, vol.67, No.2, 26-31 (2016)) 에 기재된 이온성 액체 (a) (1-에틸-3-메틸이미다졸륨아세테이트) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온성 액체 담지막을 조제하고, CO₂ 와 He 의 분리 계수, 및 투과 계수를 산출했다.

〔비교예 3〕

이온성 액체로서, 1,1,3,3―테트라메틸구아니디늄 이미다졸-1-이드 (1,1,3,3-tetramethylguanidinium imidazol-1-ide, 표 1 중의 No.903) 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 이온성 액체 담지막을 조제하고, CO₂ 와 He 의 분리 계수, 및 투과 계수를 산출했다.

여기서, 1,1,3,3-tetramethylguanidinium imidazol-1-ide 는 이하 프로세스로 합성했다.

Imidazol (15 g, 220 mmol) 을, 1,1,3,3-tetramethylguanidine (25.38 g, 220 mmol) 이 들어가 있는 용기에 실온에서 교반하면서 조금씩 첨가했다. 또한, 실온에서 2 시간 교반함으로써, 1,1,3,3-tetramethylguanidinium imidazol-1-ide 39.4 g 을 합성했다.

여기서, 1 Barrer = 1 × 10^-10 ㎤ (STP)·cm/(s·㎠·cmHg) 이다.

실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3 에서 사용한 이온성 액체의 구조를 하기에 나타낸다.

[화학식 4]

사용한 이온성 액체의 에너지 갭이 0.2 a.u 이상인 실시예 1 ~ 3 은, 모두 CO₂ 투과 계수와, CO₂ 와 He 의 분리 계수가 높고, 양호한 가스 분리 성능을 가지고 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명을 상세하게 또 특정 실시양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어 분명하다.

본 출원은, 2019년 3월 19일 출원된 일본 특허 출원 (일본 특허 출원 2019-51303) 에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

Claims

제 1 항에 있어서,
상기 카티온이, 적어도 하나의 NH 구조를 갖는 이온성 액체 함유 구조체.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 이온성 액체의 분자량이 400 이하인 이온성 액체 함유 구조체.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이온성 액체 함유 구조체가, 상기 이온성 액체를 담지한 막이며, 이산화탄소의 투과 계수 P_CO2 가 2000 Barrer 이상인 이온성 액체 함유 구조체.