WO2023063339A1 - 被処理液の精製方法 - Google Patents

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WO2023063339A1
WO2023063339A1 PCT/JP2022/037992 JP2022037992W WO2023063339A1 WO 2023063339 A1 WO2023063339 A1 WO 2023063339A1 JP 2022037992 W JP2022037992 W JP 2022037992W WO 2023063339 A1 WO2023063339 A1 WO 2023063339A1
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liquid
group
treated
resin
purifying
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岳史 塩野
丈嗣 平居
祐子 蟻浪
佳奈 田辺
圭 石塚
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Ａｇｃ株式会社
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/04—Processes using organic exchangers
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J41/00—Anion exchange; Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
    • B01J41/08—Use of material as anion exchangers; Treatment of material for improving the anion exchange properties
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a method for purifying a liquid to be treated.
  • a fuel cell includes an electrolyte membrane and an anode and a cathode separated by the electrolyte membrane, for example, by supplying a gas containing oxygen to the cathode and a gas containing hydrogen to the anode, Generate electricity.
  • a quaternary ammonium base is used to remove contaminants contained in unreacted fuel discharged from a fuel cell and impurities contained in a coolant fluid used in the cooling system of the fuel cell.
  • an ion exchange filter comprising a resin having
  • the water electrolyzer includes an electrolyte membrane, and an anode and a cathode separated by the electrolyte membrane.
  • water is supplied to the anode, and a voltage is applied between the anode and the cathode to electrolyze the water and Oxygen generated at the cathode and hydrogen generated at the cathode are recovered.
  • Excess water is recovered together with oxygen on the anode side, and water that has passed through the electrolyte membrane is recovered together with hydrogen on the cathode side.
  • the recovered hydrogen and oxygen are separated into gas and water by gas-liquid separation, and the separated water is reused for the anode of the water electrolysis device.
  • liquid produced by the electrochemical reaction of the fuel cell containing the fluoropolymer having ion-exchange groups may be discharged.
  • the liquid discharged in this way contains a compound containing an ionic group and a fluorine atom and having an aliphatic hydrocarbon group, which is produced by chemically degrading a fluorine-containing polymer having an ion-exchange group.
  • ionic groups generated by chemical deterioration of the fluorine-containing polymer having an ion-exchange group may be present in surplus water on the anode side or permeated water on the cathode side.
  • Patent Document 1 a resin having a quaternary ammonium base as described in Patent Document 1 to evaluate the removability of the compound having an aliphatic hydrocarbon group, and found that there was room for improvement. I found something.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a method for purifying a liquid to be treated, which contains an ionic group and a fluorine atom and is excellent in removability of a compound having an aliphatic hydrocarbon group.
  • a method for purifying a liquid to be treated. [8] The liquid to be treated is a liquid generated by an electrochemical reaction in a fuel cell or water electrolyzer containing a fluoropolymer having an ion-exchange group, and discharged out of the fuel cell or water electrolyzer system.
  • the tertiary amino group is a group represented by -NR N1 R N2 (wherein R N1 and R N2 are each independently a monovalent substituent) [1]-
  • the monovalent substituents in R N1 and R N2 may contain an etheric oxygen atom or a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an acetyl group, a benzoyl group, a benzenesulfonyl group, or The method for purifying a liquid to be treated according to [9], which is a tert-butoxycarbonyl group.
  • the purification method is a method in which the liquid to be treated is passed through a container filled with the resin having a tertiary amino group, and the treatment rate of the liquid to be treated is represented by the following formula SV is 1 Hr ⁇ 1 or more and 400 Hr ⁇ 1 or less, the method for purifying a liquid to be treated according to any one of [1] to [12].
  • SV (Hr -1 ) flow rate (mL Hr -1 )/resin volume (mL) [14]
  • BV Total amount of liquid passed (mL) / Resin volume (mL)
  • the present invention it is possible to provide a method for purifying a liquid to be treated that contains an ionic group and a fluorine atom and is excellent in removability of a compound having an aliphatic hydrocarbon group.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a membrane electrode assembly used in a fuel cell or water electrolysis device
  • An "ion-exchange group” is a group capable of exchanging at least part of the ions contained in this group with other ions, and examples thereof include the following sulfonic acid-type functional groups and carboxylic acid-type functional groups.
  • “Sulfonic acid-type functional group” means a sulfonic acid group ( -SO3H ) or a sulfonate group ( -SO3M2 , where M2 is an alkali metal or quaternary ammonium cation) . do.
  • Carboxylic acid-type functional group means a carboxylic acid group (—COOH) or a carboxylic acid group (—COOM 1 , where M 1 is an alkali metal or quaternary ammonium cation).
  • An "aliphatic hydrocarbon group” is an aliphatic group composed of carbon atoms and hydrogen atoms, and means, for example, an alkyl group, an alkylene group, an alkenyl group, an alkynyl group, and the like.
  • a "unit" in a polymer means an atomic group derived from one molecule of a monomer formed by polymerizing the monomer.
  • the unit may be an atomic group directly formed by the polymerization reaction, or may be an atomic group in which a part of the atomic group is converted to another structure by treating the polymer obtained by the polymerization reaction. good.
  • a numerical range represented using “to” means a range including the numerical values described before and after “to” as lower and upper limits.
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the upper limit or lower limit of another numerical range described stepwise.
  • the upper limit or lower limit described in a certain numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
  • the amount of each component in the liquid to be treated is the total amount of the multiple substances present in the liquid to be treated unless otherwise specified. means.
  • ppm means “mg/L”
  • ppb means “ ⁇ g/L”
  • ppt means "ng/L”, as units indicating the concentration in the liquid.
  • the method for purifying a liquid to be treated of the present invention comprises at least one ionic group selected from the group consisting of a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, and a fluorine atom.
  • a compound having an aliphatic hydrocarbon group (hereinafter also referred to as a "fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group"), which may contain an oxygen atom, and HF and H 2 SO 4
  • specific acid an acid selected from the group
  • specific resin tertiary amino group
  • the liquid to be treated used for purification in this purification method contains a specific acid. This lowers the pH of the liquid to be treated, promotes protonation of the tertiary amino group of the specific resin, and forms an ion pair with the specific acid as an anion, thereby enhancing the anion exchange ability of the specific resin. presumed to have improved.
  • the liquid to be treated used for purification in the present purification method contains a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group, a specific acid, and water.
  • the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group includes at least one ionic group selected from the group consisting of a carboxylic acid group and a sulfonic acid group, a fluorine atom, and an oxygen atom.
  • a compound having an aliphatic hydrocarbon group which may contain
  • the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group is preferably a compound represented by formula (X), since it is more easily removed in the purification step.
  • Formula (X) (HOOC) m -L-(SO 3 H) n
  • L is an m+n-valent aliphatic hydrocarbon group containing a fluorine atom which may contain an oxygen atom, preferably an m+n-valent aliphatic hydrocarbon group containing an oxygen atom and a fluorine atom.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, preferably a saturated hydrocarbon group.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear, branched or cyclic, but preferably linear or branched.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 5 or more, and preferably 20 or less, more preferably 18 or less, and still more preferably 14 or less. At least one hydrogen atom in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a fluorine atom, and all hydrogen atoms in the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with fluorine atoms.
  • the number of etheric oxygen atoms may be 1 or 2 or more, preferably 4 or less.
  • Etheric oxygen atoms are preferably located between carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group.
  • n is an integer of 0 to 2, preferably 1 or 2.
  • m is an integer of 0-3.
  • the sum of m and n is 1 or more.
  • the compound represented by the formula (X) is preferably a compound in which m is 1 and n is 1 in that it is more easily removed in the purification step.
  • Compounds represented by the formula (X) are also preferably compounds in which m is 0 and n is 1.
  • Compounds represented by formula (X) are also preferably compounds in which m is 1 and n is 2.
  • fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compounds containing ionic groups are shown below.
  • the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group may be contained singly or in combination of two or more.
  • the concentration of the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group in the liquid to be treated is preferably 0.2 ppb or more, more preferably 0.3 ppb or more, still more preferably 0.5 ppb or more, and preferably 1000 ppb or less. , is more preferably 100 ppb or less, and even more preferably 10 ppb or less.
  • the specific acid is at least one acid selected from the group consisting of HF and H2SO4 .
  • the liquid to be treated contains either one of HF and H 2 SO 4 , and may contain both. It is preferred to include both.
  • the specific acid may be ionized in the liquid to be treated and exist in the form of ions.
  • the concentration of the specific acid in the liquid to be treated is preferably 0.1 ppb or more, more preferably 1 ppb or more, and even more preferably 5 ppb or more, in terms of better removability of the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group.
  • F 2 - and SO 4 2- it is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and even more preferably 1 ppm or less, because it is excellent in suppressing competition for adsorption by 2-, F 2 - and SO 4 2-.
  • the concentration of water in the liquid to be treated is preferably 900 g/L or more, more preferably 990 g/L or more, still more preferably 999 g/L or more, and preferably less than 1000 g/L.
  • the liquid to be treated may contain components other than the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group, the specific acid and water. Specific examples of other components include metal ions and chloride ions.
  • the concentration of the other components in the liquid to be treated is preferably 100000 ppm or less, more preferably 10000 ppm or less, and even more preferably 1000 ppm or less.
  • the pH of the liquid to be treated is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, and preferably less than 7.
  • the liquid to be treated may be a liquid obtained by mixing the components described above, or may be a liquid generated by an electrochemical reaction in a fuel cell or water electrolysis device containing a fluorine-containing polymer having an ion exchange group.
  • the liquid to be treated is a liquid generated by an electrochemical reaction in a fuel cell or a water electrolysis device containing a fluorine-containing polymer having an ion-exchange group
  • the liquid to be treated is, for example, an electrochemical reaction of the fuel cell.
  • a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group and a specific acid are dissolved in the water generated by the reaction.
  • the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound and specific acid containing an ionic group are decomposed products or extractables of a fluorine-containing polymer having an ion-exchange group contained in materials constituting a fuel cell or a water electrolysis device. It is speculated that When the liquid to be treated is a liquid generated by an electrochemical reaction in a fuel cell or water electrolyzer containing a fluorine-containing polymer having an ion-exchange group, the liquid to be treated is subjected to a refining process and then recharged to the fuel cell or water electrolyzer. It may be reused in the system or may be discharged outside the system, but it is preferable to discharge it outside the system in terms of simplicity of the system.
  • the fuel cell system refers to the cell stack, anode gas and cathode gas supply units, circulation unit and humidity control unit, and stack cooling medium supply unit and circulation unit. It also includes a fuel reformer when using hydrogen produced by reforming.
  • the system of the water electrolyzer consists of a cell stack, a fluid supply section to the cell stack and a humidity adjustment section, a stack cooling medium supply section and circulation section, a recovery section for the fluid discharged from the cell stack, and a liquid discharge section for the cell stack. It refers to the circulating part of the collected water to the cell stack.
  • the specific resin is a resin having a tertiary amino group as described above, and is an anion exchange resin used for removing a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group from the liquid to be treated in the purification step.
  • a tertiary amino group is a disubstituted amino group represented by —NR N1 R N2 (wherein R N1 and R N2 are each independently a monovalent substituent).
  • R N1 and R N2 include alkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, acetyl groups, benzoyl groups, benzenesulfonyl groups, and tert-butoxycarbonyl groups which may contain an etheric oxygen atom or a hydroxy group.
  • An alkyl group and an alkenyl group are preferred, and an alkyl group is more preferred.
  • the number of carbon atoms in R N1 and R N2 is each independently preferably 1 or more, preferably 10 or less, more preferably 6 or less, and even more preferably 5 or less.
  • tertiary amino groups include dimethylamino, diethylamino, dipropylamino, dibutylamino, ethylmethylamino, diphenylamino and methylphenylamino groups.
  • Examples of the base resin in the specific resin include styrene-based resins and (meth)acrylic-based resins, and mixed resins of these may be used.
  • Styrene-based resins include cross-linked copolymers of styrene-based monomers such as styrene, ethylstyrene and methylstyrene, and cross-linking agents such as divinylbenzene and trivinylbenzene. Polymers are preferred.
  • (Meth)acrylic resins include monomers ((meth)acrylic acid esters) having (meth)acryloyl groups such as ethyl acrylate, methyl (meth)acrylate and glycidyl (meth)acrylate, and ethylene glycol di(meth) ) acrylates, polyethylene glycol di(meth)acrylates, divinylbenzene, trivinylbenzene, and other cross-linking copolymers with cross-linking agents, and cross-linking copolymers of acrylic acid esters and divinylbenzene are preferred.
  • monomers ((meth)acrylic acid esters) having (meth)acryloyl groups such as ethyl acrylate, methyl (meth)acrylate and glycidyl (meth)acrylate, and ethylene glycol di(meth) ) acrylates, polyethylene glycol di(meth)acrylates, divinylbenzene, trivinylbenzene, and other cross-
  • the shape of the specific resin is not particularly limited, it may be bead-like, fibrous, granular, film-like, or hollow-fiber-like.
  • the shape of the specific resin is preferably a bead shape from the viewpoint of cost and excellent workability at the time of replacement.
  • the structure of the specific resin is not particularly limited, examples thereof include gel type, porous type, and highly porous type.
  • the structure of the specific resin is preferably gel-type or porous-type from the viewpoint of excellent mechanical strength and removal efficiency.
  • Specific resins may be commercially available products such as Diaion (registered trademark) WA30, WA10 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Amberlite (registered trademark) IRA478RF, IRA67, IRA96SB, IRA98, XE583 (all manufactured by Organo Co., Ltd.).
  • the purification step is a step of contacting a liquid to be treated with a specific resin to remove a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group from the liquid to be treated.
  • Specific examples of the method of contacting the liquid to be treated with the specific resin include a method of mixing and stirring the specific resin and the liquid to be treated, and passing the liquid to be treated through a container (column, etc.) filled with the specific resin.
  • the latter method is preferred in terms of excellent purification efficiency.
  • a purification process using a column filled with a specific resin will be described as an example.
  • the processing speed SV of the liquid to be treated can increase the processing speed relative to the amount of the specific resin used.
  • the amount of the specific resin used it is preferably 1 Hr -1 or more, more preferably 10 Hr -1 or more, and still more preferably 100 Hr -1 or more, and a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group. is preferably 400 Hr -1 or less, more preferably 300 Hr -1 or less, and even more preferably 200 Hr -1 or less, from the viewpoint of better performance in removing .
  • the resin volume refers to the volume of a specific resin and water at 23°C placed in a graduated cylinder, soaked for 12 hours or more, and then vibrating the graduated cylinder to prevent the height of the resin layer from changing. refers to the volume at
  • the temperature of the liquid to be treated when passing through the column is preferably 0° C. or higher, more preferably 10° C. or higher, from the viewpoint of better performance in removing fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compounds containing ionic groups. C. or higher is more preferable, and from the heat resistance point of the specific resin, it is preferably 130.degree. C. or lower, more preferably 120.degree.
  • the packing length of the specific resin in the column is preferably 3 cm or more, more preferably 5 cm or more, and still more preferably 10 cm or more, from the viewpoint of better performance in removing fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compounds containing ionic groups. , from the point that the volume occupied by the column can be reduced, it is preferably 1000 cm or less, more preferably 500 cm or less, and even more preferably 100 cm or less.
  • the column may be straight or curved.
  • a linear shape is preferable from the viewpoint that the liquid flows uniformly in the column, but the volume occupied by the column can be reduced, and the ability to remove fluorine-containing alkyl compounds containing ionic groups can be increased with respect to the amount of the specific resin used. From the point of view, a curved shape is preferable.
  • Materials for the inner wall of the column include metal, glass, hydrocarbon resin, and fluororesin.
  • a hydrocarbon resin or a fluororesin is preferred from the viewpoint of excellent corrosion resistance, and polyethylene, polypropylene, and PFA (a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene) are preferred.
  • Metal is preferred when weather resistance and mechanical strength are important, and among metals, stainless steel (SUS304, SUS316, etc.) is preferred in terms of cost.
  • purification is preferably carried out until the concentration of the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group in the liquid to be treated after the purification step (hereinafter also referred to as "purification liquid") is 100 ppt or less. , more preferably 70 ppt or less, more preferably 50 ppt or less.
  • the purification step not only the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing the ionic group is removed, but also the anions in the specific acid are removed.
  • purification is preferably performed until the concentration of anions in the specific acid in the purification solution is 20 ppb or less, more preferably 10 ppb or less, and 5 ppb or less. is more preferred.
  • the purification process may be performed only once, or may be performed multiple times.
  • Implementation only once refers to contacting the liquid to be treated with the specific resin only once.
  • Multiple implementation refers to contacting the liquid to be treated after performing the purification step once with the same or another specific resin one or more times.
  • the liquid to be treated is circulated by means of a pump, pressure, or the like in a circulating apparatus comprising a tank for temporarily storing the liquid to be treated and a pipe connecting the two in a circular manner, thereby repeating the refining process.
  • the number of times of the purification process is preferably only once because the equipment required for purification is simple, and the liquid to be treated is passed only once through a container (column, etc.) filled with a specific resin. method is more preferred.
  • the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group in the liquid to be treated is in the form of a metal salt, which prevents the purification process from being identified.
  • the ability of the resin to remove a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group may decrease. Therefore, it is preferable to remove the metal ions in the liquid to be treated.
  • Methods for removing metal ions in the liquid to be treated include, for example, a method in which the liquid to be treated is brought into contact with a cation exchange resin and then subjected to a purification process, and a mixed resin in which a cation exchange resin and a specific resin are mixed in the purification process. and a method of bringing the liquid to be treated into contact with the mixed resin.
  • the former method is preferred from the viewpoint of excellent performance in removing a fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group, and the latter method is preferred from the viewpoint of simplicity of the equipment required for purification.
  • the purification method of the treatment liquid may include steps other than the purification step.
  • steps include a step of contacting the specific resin with water (for example, pure water or ion-exchanged water) to wash the specific resin prior to the purification step, and a step of replacing the gas contained in the specific resin with water.
  • Degassing process for example, degassing by using a vacuum pump while immersed in water, degassing by applying vibration while immersed in water
  • pretreatment process By performing the pretreatment step, the removability of the fluorine-containing aliphatic hydrocarbon compound containing an ionic group by the specific resin is further improved.
  • the liquid to be treated is a liquid produced by an electrochemical reaction in a fuel cell or water electrolysis device containing a fluoropolymer having ion exchange groups (hereinafter also referred to as "fluoropolymer (I)").
  • fluoropolymer (I) may be a polymer contained in an electrolyte membrane in a fuel cell or water electrolysis device, or a polymer contained in an electrode (anode or cathode).
  • fluoropolymer (S) Specific examples of the ion exchange groups in the fluoropolymer (I) include sulfonic acid-type functional groups and carboxylic acid-type functional groups, with sulfonic acid-type functional groups being preferred.
  • fluoropolymer (S) embodiments of the fluoropolymer having a sulfonic acid-type functional group
  • the fluorine-containing polymer (S) preferably contains units based on a fluorine-containing olefin and units based on an olefin having a sulfonic acid type functional group and a fluorine atom.
  • fluorine-containing olefins include fluoroolefins having 2 to 3 carbon atoms and having one or more fluorine atoms in the molecule.
  • Specific examples of fluoroolefins include tetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as “TFE”), chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, and hexafluoropropylene.
  • TFE is preferable from the viewpoint of the production cost of the monomer, the reactivity with other monomers, and the excellent properties of the obtained fluoropolymer (S).
  • a fluorine-containing olefin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • olefin-based unit having a sulfonic acid-type functional group and a fluorine atom a unit represented by formula (1) is preferable.
  • L 1 is an n+1 valent perfluorohydrocarbon group which may contain an etheric oxygen atom.
  • the etheric oxygen atoms may be located terminally or between carbon atoms in the perfluorohydrocarbon group.
  • the number of carbon atoms in the n+1-valent perfluorohydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
  • the divalent perfluoroalkylene group may be linear or branched.
  • M is a hydrogen atom, an alkali metal or a quaternary ammonium cation.
  • n is 1 or 2;
  • the unit represented by formula (1) includes a unit represented by formula (1-1), a unit represented by formula (1-2), a unit represented by formula (1-3), or a unit represented by formula ( Units represented by 1-4) are preferred.
  • Formula (1-1) -[CF 2 -CF(-OR f1 -SO 3 M)]-
  • Formula (1-2) -[CF 2 -CF(-R f1 -SO 3 M)]-
  • R f1 is a perfluoroalkylene group optionally containing an etheric oxygen atom.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
  • R f2 is a perfluoroalkylene group which may contain a single bond or an etheric oxygen atom.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
  • R f3 is a single bond or a perfluoroalkylene group optionally containing an etheric oxygen atom.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkylene group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.
  • the unit represented by formula (1-5) is more preferable.
  • Formula (1-5) -[CF 2 -CF(-(CF 2 ) x -(OCF 2 CFY) y -O-(CF 2 ) z -SO 3 M)]- x is 0 or 1
  • y is an integer from 0 to 2
  • z is an integer from 1 to 4
  • Y is F or CF3 .
  • M is as described above.
  • units represented by formula (1-1) include the following units.
  • w in the formula is an integer of 1-8, and x is an integer of 1-5.
  • M in the formula is as described above.
  • More specific examples of units represented by formula (1-1) include the following units.
  • units represented by formula (1-2) include the following units.
  • w in the formula is an integer of 1-8.
  • M in the formula is as described above.
  • Units represented by formula (1-3) are preferably units represented by formula (1-3-1).
  • the definition of M in the formula is as described above.
  • R f4 is a straight chain perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms
  • R f5 is a straight chain perfluoroalkylene group having 1 to 6 carbon atoms which may contain a single bond or an etheric oxygen atom.
  • the definitions of r and M are as described above.
  • a unit represented by formula (1-4-1) is preferable.
  • the definitions of R f1 , R f2 and M in the formula are as described above.
  • the olefin-based units having a sulfonic acid-type functional group and a fluorine atom may be used singly or in combination of two or more.
  • the fluorine-containing polymer (I) may contain units based on other monomers other than units based on a fluorine-containing olefin and units based on an olefin having a sulfonic acid type functional group and a fluorine atom.
  • the fluoropolymer (I) contains one or more metals, metal compounds or metal ions selected from the group consisting of cerium and manganese in order to improve the durability under the operating environment of the fuel cell or water electrolysis device. You can stay. Cerium and manganese are believed to decompose hydrogen peroxide or hydroxyl radicals and hydroperoxyl radicals, which are causative substances that cause deterioration of the fluoropolymer (I).
  • One or more metals, metal compounds, or metal ions selected from the group consisting of cerium and manganese are included in fuel cell components such as catalyst layers, catalysts or catalyst carriers, microporous layers, and separators. good too.
  • the fluorine-containing polymer (I) is used as a water retention agent to prevent drying in the operating environment of the fuel cell or the water electrolysis device and to suppress chemical deterioration. tungstic acid). It is known that the use of the fluoropolymer (I) described in this item can greatly suppress the production of fluoroaliphatic hydrocarbon compounds containing ionic groups from fuel cells or water electrolyzers. is difficult to suppress. Therefore, the object of the present invention can be achieved more effectively by combining the present invention with a fuel cell or water electrolyzer containing the fluoropolymer (I) described in this section.
  • the membrane electrode assembly described later includes an anode having a catalyst layer containing a catalyst and a polymer having an ion-exchange group, a cathode having a catalyst layer containing a catalyst and a polymer having an ion-exchange group, and between the anode and the cathode and a solid polymer electrolyte membrane comprising a polymer having ion-exchange groups arranged in.
  • At least one of the polymer having ion-exchange groups contained in the anode, the polymer having ion-exchange groups contained in the cathode, and the polymer having ion-exchange groups contained in the solid polymer electrolyte membrane contains fluorine-containing groups having ion-exchange groups. is a polymer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a membrane electrode assembly.
  • the membrane electrode assembly 10 includes an anode 13 having a catalyst layer 11 and a gas diffusion layer 12, a cathode 14 having a catalyst layer 11 and a gas diffusion layer 12, and a catalyst layer 11 between the anode 13 and the cathode 14. and a solid polymer electrolyte membrane 15 arranged in a folded state.
  • the catalyst contained in the catalyst layer 11 include a supported catalyst in which a catalyst containing platinum, a platinum alloy, or platinum having a core-shell structure is supported on a carbon support, an iridium oxide catalyst, an alloy containing iridium oxide, and a core-shell structure.
  • Catalysts containing iridium oxide having Examples of carbon supports include carbon black powder.
  • the polymer having an ion exchange group contained in the catalyst layer 11 includes a fluoropolymer having an ion exchange group, and the fluoropolymer (S) described above is preferably used.
  • the gas diffusion layer 12 has a function of diffusing gas uniformly in the catalyst layer and a function of a current collector.
  • the gas diffusion layer include carbon paper, carbon cloth, carbon felt, and porous bodies made of titanium (specifically, sintered bodies of titanium particles or fibers, etc.).
  • the gas diffusion layer may be treated with PTFE or the like to make it water-repellent or hydrophilic, or may be made hydrophilic with a polymer having an ion-exchange group.
  • the gas diffusion layer 12 is included in the membrane electrode assembly of FIG. 1, the gas diffusion layer is an arbitrary member and may not be included in the membrane electrode assembly.
  • the polymer having ion exchange groups contained in the solid polymer electrolyte membrane 15 is preferably the fluorine-containing polymer (S) described above.
  • the anode 13 and cathode 14 may have other members than those mentioned above.
  • a specific example of the other member is a carbon layer (not shown) provided between the catalyst layer 11 and the gas diffusion layer 12 .
  • the carbon layer contains, for example, carbon and nonionic fluorine-containing polymer.
  • carbon nanofibers having a fiber diameter of 1 to 1000 nm and a fiber length of 1000 ⁇ m or less are preferable.
  • nonionic fluoropolymers include PTFE.
  • Methods for producing a membrane electrode assembly include, for example, a method in which a catalyst layer is formed on a solid polymer electrolyte membrane and the resulting assembly is further sandwiched between gas diffusion layers, and a method in which a catalyst layer is formed on the gas diffusion layer.
  • a method of forming electrodes (anode, cathode) and sandwiching a solid polymer electrolyte membrane between the electrodes can be mentioned.
  • examples of the method for producing the catalyst layer include a method in which the coating solution for forming the catalyst layer is applied to a predetermined position and dried as necessary.
  • the catalyst layer-forming coating liquid is a liquid in which a polymer having an ion-exchange group and a catalyst are dispersed in a dispersion medium.
  • Examples 1, 5 and 6 are examples, and examples 2 to 4 are comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples.
  • a tube (tube material: PFA or PharMed (registered trademark) BPT manufactured by Saint-Gobain) is connected to a column packed with a resin (ion exchange resin), and a tube pump (manufactured by EYELA, NRP-3000) is used to perform the following was passed through at room temperature (23° C.).
  • a tertiary amine type resin resin having a tertiary amino group
  • ultrapure water was passed through for washing.
  • 1N-NaOH manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd., for pharmaceutical testing
  • 1N-NaOH manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd., for pharmaceutical testing
  • the filtrate was dried to remove chloroform and acetonitrile to give a white solid consisting of HOOC-CF(CF 3 )-O-CF 2 -CF 2 -SO 3 H.
  • the solid obtained was very hygroscopic. This solid was diluted with ultrapure water to prepare an aqueous solution consisting of HOOC--CF(CF 3 )--O--CF 2 --CF 2 --SO 3 H and water.
  • ion exchange resin DOWEX MONOSPHERE (registered trademark) 650C (H) Cation Exchange Resin
  • the height of the resin layer was set to 38 cm
  • An aqueous solution consisting of 2 -SO 3 H and water was obtained.
  • HFIP (1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol) peak appearing at ⁇ 75.1 ppm in 19 F-NMR and a peak appearing at ⁇ 79.7 ppm from comparison of integral values .
  • HOOC-CF(CF 2 -O-CF 2 -CF 2 -SO 3 H)-O-CF 2 -CF 2 -SO 3 H is hereinafter referred to as compound 2 to be treated.
  • a predetermined amount of the aqueous solution of the compound to be treated was diluted with ultrapure water to prepare an aqueous solution having a predetermined concentration.
  • the aqueous solution after preparation is degassed under reduced pressure with a vacuum pump while performing ultrasonic treatment, and then HF (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., reagent special grade, 47% by mass) and H 2 SO 4 (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd., reagent Special grade, 95% by mass) was added so that each was 1 ppm, and a tube pump (manufactured by EYELA, NRP-3000, tube material: PharMed (registered trademark) BPT manufactured by Saint-Gobain) was used to circulate and mix the liquid in the container. After that, it was used as a liquid to be treated.
  • Quantification of the compound to be treated in the liquid to be treated and the purified liquid was performed using liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS/MS).
  • LC/MS/MS liquid chromatography/mass spectrometry
  • the compound to be treated is Compound 2 to be treated (HOOC-CF( CF2 -O- CF2 - CF2 - SO3H )-O- CF2- CF2- SO3H ), the following conditions was quantified.
  • the compound to be treated is Compound 2 to be treated (HOOC-CF(CF 2 -O-CF 2 -CF 2 -SO 3 H)-O-CF 2 -CF 2 -SO 3 H)
  • the following method was quantified.
  • Example 1 7.7 mL of a tertiary amine resin (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Diaion WA30) was packed in a PFA column (Flon Kogyo Co., Ltd., TKB-830, inner diameter 8 mm, height 30 cm). At this time, the height of the resin layer (height of resin filling) was 15.0 cm.
  • HF manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special reagent grade, 47% by mass
  • H 2 SO 4 Japanesesei Chemical Co., Ltd.
  • This liquid to be treated 1-1 was passed through the column at room temperature (23° C.). The concentration of the compound 1 to be treated in the obtained purified liquid was 29 ppt.
  • Example 2 A purified liquid in Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that HF and H 2 SO 4 were not added during the preparation of liquid 1-1 to be treated.
  • the concentration of the compound 1 to be treated in the purified liquid in Example 2 was 223 ppt.
  • Example 3 A purified liquid in Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the tertiary amine type resin was changed to a quaternary ammonium ion type resin (manufactured by Organo Co., Ltd., Amberlite IRA900J Cl). The concentration of the compound 1 to be treated in the purified liquid in Example 3 was 206 ppt.
  • Example 4 A purified liquid in Example 4 was obtained in the same manner as in Example 3, except that HF and H 2 SO 4 were not added during the preparation of liquid 1-1 to be treated.
  • the concentration of the compound 1 to be treated in the purified liquid in Example 4 was 175 ppt.
  • Example 5 7.7 mL of a tertiary amine resin (Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Diaion WA30) was packed in a PFA column (Flon Kogyo Co., Ltd., TKB-830, inner diameter 8 mm, height 30 cm). At this time, the height of the resin layer (height of resin filling) was 15.0 cm.
  • HF manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special reagent grade, 47% by mass
  • H 2 SO 4 Japanesesei Chemical Co., Ltd.
  • This processed liquid 2-1 was passed through the column at room temperature (23° C.). The concentration of the compound 2 to be treated in the resulting purified liquid was 100 ppt or less.
  • a membrane electrode assembly containing a polymer consisting of TFE units and units of -[CF 2 -CF(-O-CF 2 CF(CF 3 )-O-(CF 2 ) 2 -SO 3 H)]- was prepared.
  • the membrane electrode assembly is incorporated into a power generation cell, and the following open circuit test (OCV test) is performed.
  • Hydrogen (50% utilization) and air (50% utilization) corresponding to a current density of 0.2 A/cm 2 are supplied at normal pressure to the anode and cathode, respectively.
  • the cell temperature is 90°C
  • the anode gas dew point is 61°C
  • the cathode gas dew point is 61°C.
  • the discharged gas and liquid are trapped in a 0.1 mol/L potassium hydroxide aqueous solution for 24 hours.
  • the aqueous potassium hydroxide solution after trapping is passed through a cation exchange resin filter to obtain a filtrate.
  • This filtrate contains F ⁇ , SO 4 2 ⁇ , and compound 1 to be treated.
  • This filtrate is referred to as the liquid 6 to be treated.
  • 7.7 mL of a tertiary amine type resin Mitsubishi Chemical Co., Ltd., Diaion WA30
  • a PFA column Flon Kogyo Co., Ltd., TKB-830, inner diameter 8 mm, height 30 cm).
  • the height of the resin layer (height of resin filling) is 15.0 cm.
  • the liquid 6 to be treated is passed through the column at room temperature (23° C.).
  • the concentration of the compound 1 to be treated in the resulting purified liquid is reduced to 100 ppt or less.
  • Example 1 when HF and H 2 SO 4 were allowed to coexist in an aqueous solution consisting of the compound to be treated 1 and water, and purification was performed using a tertiary amine ion exchange resin (Example 1), The concentration of the compound 1 to be treated can be reduced to 100 ppt or less, indicating that the removability of the compound 1 to be treated is excellent.
  • Example 5 when HF and H 2 SO 4 were allowed to coexist in an aqueous solution consisting of compound 2 to be treated and water, and purification was performed using a tertiary amine type ion exchange resin, the concentration of compound 2 to be treated in the purified liquid was can be reduced to 100 ppt or less.

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Abstract

イオン性基とフッ素原子とを含み、脂肪族炭化水素基を有する化合物の除去性に優れる被処理液の精製方法の提供。　本発明の被処理液の精製方法は、カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される少なくとも１種のイオン性基と、フッ素原子とを含み、酸素原子を含んでいてもよい、脂肪族炭化水素基を有する化合物と、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４からなる群から選択される少なくとも１種の酸と、水と、を含む被処理液を、３級アミノ基を有する樹脂に接触させて、被処理液から上記脂肪族炭化水素基を有する化合物を除去する精製方法である。

Description

被処理液の精製方法
　本発明は、被処理液の精製方法に関する。
　燃料電池は、電解質膜と、電解質膜によって分離されたアノード及びカソードとを含み、例えば、カソードに酸素を含むガスを供給し、アノードに水素を含むガスを供給することで、電気化学的反応によって発電する。
　例えば、特許文献１には、燃料電池から排出される未反応燃料に含まれる汚染物や、燃料電池の冷却システムに使用する冷却剤流体に含まれる不純物を除去するために、４級アンモニウム塩基を有する樹脂を含むイオン交換フィルターを用いる方法が開示されている。
　また、水電解装置は、電解質膜と、電解質膜によって分離されたアノード及びカソードとを含み、例えば、アノードに水を供給し、アノードとカソード間に電圧をかけることで水を電気分解し、アノードで発生する酸素、カソードで発生する水素をそれぞれ回収する。アノード側では酸素とともに余剰水が回収され、カソード側では水素とともに電解質膜を透過した水が回収される。回収された水素及び酸素は、気液分離により気体と水に分離され、分離された水は水電解装置のアノードに再利用される。
特許第５８０６２０５号
　上記のような燃料電池において、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池の電気化学的反応によって生じた液が排出される場合がある。このようにして排出される液には、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーが化学的に劣化することにより生じる、イオン性基とフッ素原子とを含み、脂肪族炭化水素基を有する化合物が含まれる場合がある。またイオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む水電解装置において、アノード側の余剰水やカソード側の透過水に、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーが化学的に劣化することにより生じる、イオン性基とフッ素原子とを含み、脂肪族炭化水素基を有する化合物が含まれる場合があり、近年、上記脂肪族炭化水素基を有する化合物の除去が求められている。
　本発明者らが、特許文献１に記載されているような４級アンモニウム塩基を有する樹脂を用いて、上記脂肪族炭化水素基を有する化合物の除去性の評価を行ったところ、改善の余地があることを見出した。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされ、イオン性基とフッ素原子とを含み、脂肪族炭化水素基を有する化合物の除去性に優れる被処理液の精製方法の提供を課題とする。
　本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
［１］　カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される少なくとも１種のイオン性基と、フッ素原子とを含み、酸素原子を含んでいてもよい、肪族炭化水素基を有する化合物と、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４からなる群から選択される少なくとも１種の酸と、水と、を含む被処理液を、３級アミノ基を有する樹脂に接触させて、上記被処理液から上記肪族炭化水素基を有する化合物を除去する、被処理液の精製方法。
［２］　上記肪族炭化水素基を有する化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下になるまで精製を行う、［１］に記載の被処理液の精製方法。
［３］　上記肪族炭化水素基を有する化合物が、下記式（Ｘ）で表される化合物である、［１］または［２］に記載の被処理液の精製方法。
　式（Ｘ）　（ＨＯＯＣ）ｍ－Ｌ－（ＳＯ３Ｈ）ｎ
　（式（Ｘ）中、Ｌは、酸素原子を含んでいてもよい、フッ素原子を含むｍ＋ｎ価の脂肪族炭化水素基であり、ｎは、０～２の整数であり、ｍは、０～３の整数であり、ｍ及びｎの合計が１以上である。）
［４］　ｍが１であり、ｎが１である、［３］に記載の被処理液の精製方法。
［５］　ｍが０であり、ｎが１である、［３］に記載の被処理液の精製方法。
［６］　ｍが１であり、ｎが２である、［３］に記載の被処理液の精製方法。
［７］　上記被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池又は水電解装置の電気化学的反応によって生じた液である、［１］～［６］のいずれかに記載の被処理液の精製方法。
［８］　上記被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池又は水電解装置の電気化学的反応によって生じた液であり、燃料電池又は水電解装置のシステムの外に排出される液である、［７］に記載の被処理液の精製方法。
［９］　上記３級アミノ基が、－ＮＲＮ１ＲＮ２（式中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立に、１価の置換基である。）で表される基である、［１］～［８］のいずれかに記載の被処理液の精製方法。
［１０］　上記ＲＮ１及びＲＮ２における１価の置換基が、エーテル性酸素原子又はヒドロキシ基を含んでいてもよい、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アセチル基、ベンゾイル基、ベンゼンスルホニル基又はｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基である、［９］に記載の被処理液の精製方法。
［１１］　上記ＲＮ１及びＲＮ２の炭素数は、それぞれ独立して、１以上１０以下である、［９］または［１０］に記載の被処理液の精製方法。
［１２］　上記３級アミノ基を有する樹脂が、スチレン系樹脂及び（メタ）アクリル系樹脂の少なくとも一方を母体樹脂とする、［１］～［１１］のいずれかに記載の被処理液の精製方法。
［１３］　上記精製方法が、前記３級アミノ基を有する樹脂が充填された容器内に前記被処理液を通液させる方法であって、前記被処理液の下記式で表される処理速度SVが１Ｈｒ－１以上４００Ｈｒ－１以下である、［１］～［１２］のいずれかに記載の被処理液の精製方法。
　　ＳＶ（Ｈｒ－１）＝通液流速（ｍＬ・Ｈｒー１）／樹脂体積（ｍＬ）
［１４］　被処理液の通液総量を下記で表されるＢＶで表現した時に、ＢＶ＝２０，０００まで通液した際の精製後のイオン性基を含む含フッ素アルキル化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下に維持できるように処理速度ＳＶを設定する、［１３］に記載の被処理液の精製方法。
　　ＢＶ＝通液総量（ｍＬ）／樹脂体積（ｍＬ）
　本発明によれば、イオン性基とフッ素原子とを含み、肪族炭化水素基を有する化合物の除去性に優れる被処理液の精製方法を提供できる。
燃料電池または水電解装置において使用される膜電極接合体の一例を模式的に示す断面図である。
　本発明における用語の意味は以下の通りである。
　「イオン交換基」とは、この基に含まれるイオンの少なくとも一部を、他のイオンに交換しうる基であり、例えば、下記のスルホン酸型官能基、カルボン酸型官能基が挙げられる。
　「スルホン酸型官能基」とは、スルホン酸基（－ＳＯ３Ｈ）、又はスルホン酸塩基（－ＳＯ３Ｍ２。ただし、Ｍ２はアルカリ金属又は第４級アンモニウムカチオンである。）を意味する。
　「カルボン酸型官能基」とは、カルボン酸基（－ＣＯＯＨ）、又はカルボン酸塩基（－ＣＯＯＭ１。ただし、Ｍ１はアルカリ金属又は第４級アンモニウムカチオンである。）を意味する。
　「脂肪族炭化水素基」とは、炭素原子と水素原子から構成される脂肪族の基であり、例えばアルキル基、アルキレン基、アルケニル基、アルキニル基等を意味する。
　ポリマーにおける「単位」は、モノマーが重合することによって形成された、該モノマー１分子に由来する原子団を意味する。単位は、重合反応によって直接形成された原子団であってもよく、重合反応によって得られたポリマーを処理することによって該原子団の一部が別の構造に変換された原子団であってもよい。
　「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　また、被処理液中の各成分の量は、被処理液中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断りのない限り、被処理液中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
　液中の濃度を示す単位として、「ｐｐｍ」は「ｍｇ／Ｌ」を意味し、「ｐｐｂ」は「μｇ／Ｌ」を意味し、「ｐｐｔ」は「ｎｇ／Ｌ」意味する。
［被処理液の精製方法］
　本発明の被処理液の精製方法（以下、「本精製方法」ともいう。）は、カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される少なくとも１種のイオン性基と、フッ素原子とを含み、酸素原子を含んでいてもよい、脂肪族炭化水素基を有する化合物（以下、「イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物」ともいう。）と、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４からなる群から選択される少なくとも１種の酸（以下、「特定酸」ともいう。）と、水と、を含む被処理液を、３級アミノ基を有する樹脂（以下、「特定樹脂」ともいう。）に接触させて、上記被処理液から上記イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物を除去する精製工程を有する。
　本精製方法によれば、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性に優れる。この理由の詳細は未だ明らかになっていないが、概ね以下の理由によると推測される。
　本精製方法における精製に用いる被処理液には、特定酸が含まれている。これにより、被処理液のｐＨが低くなり、特定樹脂が有する３級アミノ基に対するプロトン付加が促進されるとともに特定酸を陰イオンとするイオン対が形成され、これにより特定樹脂によるアニオン交換能力が向上したためと推測される。
〔被処理液〕
　本精製方法における精製に用いる被処理液は、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物と、特定酸と、水と、を含む。
＜イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物＞
　イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物とは、上述した通り、カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される少なくとも１種のイオン性基と、フッ素原子とを含み、酸素原子を含んでいてもよい、脂肪族炭化水素基を有する化合物を意味する。
　イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物が酸素原子を含む場合、酸素原子は、エーテル性酸素原子（－Ｏ－）であってもよく、水酸基（－ＯＨ）を構成する酸素原子であってもよく、カルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ））を構成する酸素原子であってもよいが、なかでもエーテル性酸素原子（－Ｏ－）であることが好ましい。
　イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物は、精製工程でより除去されやすくなる点で、式（Ｘ）で表される化合物であるのが好ましい。
　式（Ｘ）　（ＨＯＯＣ）ｍ－Ｌ－（ＳＯ３Ｈ）ｎ
　式（Ｘ）中、Ｌは、酸素原子を含んでいてもよい、フッ素原子を含むｍ＋ｎ価の脂肪族炭化水素基であり、酸素原子及びフッ素原子を含むｍ＋ｎ価の脂肪族炭化水素基が好ましい。
　脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和炭化水素基であってもよいが、飽和炭化水素基が好ましい。
　脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよいが、直鎖状又は分岐鎖状が好ましい。
　脂肪族炭化水素基の炭素数は、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、５以上が更に好ましく、また、２０以下が好ましく、１８以下がより好ましく、１４以下が更に好ましい。
　脂肪族炭化水素基における少なくとも１個の水素原子は、フッ素原子で置換されており、脂肪族炭化水素基における全ての水素原子がフッ素原子で置換されていてもよい。
　脂肪族炭化水素基が酸素原子を含む場合、酸素原子は、エーテル性酸素原子（－Ｏ－）であってもよく、水酸基（－ＯＨ）を構成する酸素原子であってもよく、カルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ））を構成する酸素原子であってもよいが、エーテル性酸素原子であるのが好ましい。
　脂肪族炭化水素基がエーテル性酸素原子を有する場合、エーテル性酸素原子の個数は、１個であっても２個以上であってもよく、４個以下が好ましい。エーテル性酸素原子は、脂肪族炭化水素基の炭素原子間に位置しているのが好ましい。
　式（Ｘ）中、ｎは、０～２の整数であり、１又は２が好ましい。
　式（Ｘ）中、ｍは、０～３の整数である。
　ただし、式（Ｘ）中、ｍ及びｎの合計は、１以上である。
　式（Ｘ）で表される化合物は、精製工程でより除去されやすくなる点で、ｍが１であり、ｎが１である化合物が好ましい。
　また、式（Ｘ）で表される化合物は、ｍが０であり、ｎが１である化合物も好ましい。
　また、式（Ｘ）で表される化合物は、ｍが１であり、ｎが２である化合物も好ましい。
　イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の具体例を以下に示す。
　　ＣＦ３－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨＦ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨＦ－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＯＨ）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＯＨ）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨ（ＯＨ）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｏ＝Ｃ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＨ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｆ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＨＦ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＨＦ－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｆ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＦＯＣ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＣ－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＨ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＣＦ３－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ２－ＯＨ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＨ３
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ３
　　ＨＯ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ－ＣＨ２－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＨ３－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　Ｈ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＣＦ３－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ３Ｓ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ３Ｓ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＨＦ２）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　　ＨＯ３Ｓ－ＣＦ２－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ（ＣＦ３）－ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ
　イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物は、１種単独で含まれていてもよく、２種以上含まれていてもよい。
　被処理液中のイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の濃度は、０．２ｐｐｂ以上が好ましく、０．３ｐｐｂ以上がより好ましく、０．５ｐｐｂ以上が更に好ましく、また、１０００ｐｐｂ以下が好ましく、１００ｐｐｂ以下がより好ましく、１０ｐｐｂ以下が更に好ましい。
＜特定酸＞
　特定酸とは、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４からなる群から選択される少なくとも１種の酸である。被処理液は、ＨＦ及びＨ２ＳＯ４のいずれか一方を含んでおり、両方を含んでいてもよいが、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性がより優れる点で、両方を含むのが好ましい。
　特定酸は、被処理液中で電離してイオンの状態で存在していてもよい。
　被処理液中の特定酸の濃度は、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性がより優れる点で、０．１ｐｐｂ以上が好ましく、１ｐｐｂ以上がより好ましく、５ｐｐｂ以上が更に好ましく、Ｆ－及びＳＯ４ ２－による吸着の競合を抑制できる優れる点で、１００ｐｐｍ以下が好ましく、１０ｐｐｍ以下がより好ましく、１ｐｐｍ以下が更に好ましい。
＜水＞
　被処理液中の水の濃度は、９００ｇ／Ｌ以上が好ましく、９９０ｇ／Ｌ以上がより好ましく、９９９ｇ／Ｌ以上が更に好ましく、また、１０００ｇ／Ｌ未満が好ましい。
＜他の成分＞
　被処理液は、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物、特定酸及び水以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分の具体例としては、金属イオン、塩化物イオンが挙げられる。
　被処理液が他の成分を含む場合、被処理液中の他の成分の濃度は、１０００００ｐｐｍ以下が好ましく、１００００ｐｐｍ以下がより好ましく、１０００ｐｐｍ以下が更に好ましい。
　被処理液のｐＨは１以上が好ましく、２以上がより好ましく、３以上が更に好ましく、また、７未満が好ましい。
＜被処理液＞
　被処理液は、上述の各成分が混合された液であってもよく、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池または水電解装置の電気化学的反応によって生じた液であってもよい。被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池または水電解装置の電気化学的反応によって生じた液である場合には、該被処理液は、例えば、燃料電池の電気化学的反応によって生じた水に、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物及び特定酸が溶解して生成される。ここで、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物及び特定酸は、燃料電池または水電解装置を構成する材料に含まれる、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーの分解物や溶出物であると推測される。
　被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池または水電解装置の電気化学的反応によって生じた液である場合、被処理液は精製工程を経たのち再度燃料電池または水電解装置のシステム内に再利用されてもよく、システムの外に排出されてもよいが、システムの簡素さに優れるという点でシステムの外に排出されるのが好ましい。
　なお、燃料電池のシステムとは、セルスタック、アノードガスおよびカソードガスの供給部、循環部および湿度調整部、スタック冷却用媒体の供給部および循環部を指す。改質により生成した水素を使用する場合は燃料改質部も含む。水電解装置のシステムとは、セルスタック、セルスタックへの流体供給部および湿度調整部、スタック冷却用媒体の供給部および循環部、セルスタックから排出された流体の回収部、セルスタックから排出された水のセルスタックへの循環部を指す。
〔特定樹脂〕
　特定樹脂は、上述した通り３級アミノ基を有する樹脂であり、精製工程においてイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物を被処理液から除去するために使用する陰イオン交換樹脂である。
　３級アミノ基とは、－ＮＲＮ１ＲＮ２（式中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立に、１価の置換基である。）で表されるジ置換アミノ基である。
　ＲＮ１及びＲＮ２の具体例としては、エーテル性酸素原子又はヒドロキシ基を含んでいてもよい、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アセチル基、ベンゾイル基、ベンゼンスルホニル基、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基が挙げられ、アルキル基、アルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。ＲＮ１及びＲＮ２の炭素数は、それぞれ独立して、１以上が好ましく、また、１０以下が好ましく、６以下がより好ましく、５以下が更に好ましい。
　３級アミノ基の具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、エチルメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルフェニルアミノ基が挙げられる。
　特定樹脂における母体樹脂としては、スチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂が挙げられ、これらを混合した混合樹脂であってもよい。
　スチレン系樹脂としては、スチレン、エチルスチレン、メチルスチレン等のスチレン系単量体と、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等の架橋剤との架橋共重合体が挙げられ、スチレンとジビニルベンゼンとの架橋共重合体が好ましい。
　（メタ）アクリル系樹脂としては、エチルアクリレート、メチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリロイル基を有する単量体（（メタ）アクリル酸エステル）と、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等の架橋剤との架橋共重合体が挙げられ、アクリル酸エステルとジビニルベンゼンとの架橋共重合体が好ましい。
　特定樹脂の形状は特に限定されないが、ビーズ状、繊維状、粒状、膜状、中空糸状が挙げられる。特定樹脂の形状は、コスト及び交換時の作業性が優れるという点からビーズ状が好ましい。
　特定樹脂の構造は特に限定されないが、ゲル型、ポーラス型、ハイポーラス型が挙げられる。特定樹脂の構造は、機械的強度及び除去効率が優れる点から、ゲル型、ポーラス型が好ましい。
　特定樹脂は、市販品を用いてもよく、ダイヤイオン（登録商標）ＷＡ３０、ＷＡ１０（以上、全て三菱ケミカル社製）、アンバーライト（登録商標）ＩＲＡ４７８ＲＦ、ＩＲＡ６７、ＩＲＡ９６ＳＢ、ＩＲＡ９８、ＸＥ５８３（以上、全てオルガノ株式会社製）が挙げられる。
〔精製工程〕
　精製工程は、被処理液を特定樹脂に接触させて、被処理液からイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物を除去する工程である。
　被処理液と特定樹脂の接触方法の具体例としては、特定樹脂及び被処理液を混合して攪拌する方法、及び、特定樹脂が充填された容器（カラム等）内に被処理液を通液させる方法が挙げられ、精製効率に優れる点で後者の方法が好ましい。
　以下においては、特定樹脂が充填されたカラムを用いた精製工程を例に挙げて説明する。
　特定樹脂が充填された容器（カラム等）内に被処理液を通液させる方法の場合には、被処理液の処理速度ＳＶは、特定樹脂の使用量に対する処理速度を高めることができる点、又は、特定樹脂の使用量を少なくできる点から、１Ｈｒ－１以上が好ましく、１０Ｈｒ－１以上がより好ましく、１００Ｈｒ－１以上が更に好ましく、また、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性能がより優れる点から、４００Ｈｒ－１以下が好ましく、３００Ｈｒ－１以下がより好ましく、２００Ｈｒ－１以下が更に好ましい。
　本明細書において、処理速度ＳＶとは、被処理液の精製に用いる特定樹脂の体積（樹脂体積）に対する被処理液の通液流速を意味し、１時間（Ｈｒ）あたりの処理可能量を表す値である。具体的には以下の式で表される。
　ＳＶ（Ｈｒ－１）＝通液流速（ｍＬ・Ｈｒー１）／樹脂体積（ｍＬ）
　なお、本明細書において樹脂体積とは、メスシリンダーに特定樹脂と２３℃の水を入れ、１２時間以上浸漬した後に、メスシリンダーに振動を加え樹脂層の高さが変化しなくなった時点における水中での体積を指す。
　特定樹脂が充填されたカラムを用いた精製において、被処理液の通液総量が一定以上に達すると特定樹脂の除去性能が低下し、通液初期と比較して精製後のイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物濃度が増加する現象がみられる（以下、この現象を「破過」ともいう。）。充填する特定樹脂の量によって、破過せずに処理可能な被処理液の通液総量が変化する。被処理液の通液総量をＢＶで表現した時に、ＢＶ＝２０，０００まで通液した際の精製後のイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下に維持できるように処理速度ＳＶを設定することが好ましく、ＢＶ＝６０，０００まで１００ｐｐｔ以下に維持できるようにＳＶを設定することがより好ましく、ＢＶ＝２００，０００まで１００ｐｐｔ以下に維持できるようにＳＶを設定することが更に好ましい。
　本明細書において、処理量ＢＶとは、被処理液の精製に用いる特定樹脂の体積（樹脂体積）に対する被処理液の通液総量を意味し、具体的には以下の式で表される。
　ＢＶ＝通液総量（ｍＬ）／樹脂体積（ｍＬ）
　カラム内を通液させる際の被処理液の温度は、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性能がより優れる点から、０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、２０℃以上が更に好ましく、また、特定樹脂の耐熱性の点から、１３０℃以下が好ましく、１２０℃以下がより好ましく、１００℃以下が更に好ましい。
　カラム内における特定樹脂の充填長さは、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性能がより優れる点から、３ｃｍ以上が好ましく、５ｃｍ以上がより好ましく、１０ｃｍ以上が更に好ましく、また、カラムの占める体積を小さくできる点から、１０００ｃｍ以下が好ましく、５００ｃｍ以下がより好ましく、１００ｃｍ以下が更に好ましい。
　カラムは直線状であっても、曲線状であってもよい。カラム内で液が均一に流れるという点からは直線状が好ましいが、カラムの占める体積を小さくできる点、特定樹脂の使用量に対するイオン性基を含む含フッ素アルキル化合物の除去能力を高めることができる点からは曲線状が好ましい。
　カラムの内壁部の材質は、金属、ガラス、炭化水素系樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。耐腐食性に優れる点から炭化水素系樹脂又はフッ素樹脂が好ましく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）が好ましい。耐候性及び機械的強度を重視する場合は金属が好ましく、金属の中ではコストとの兼ね合いからステンレス（ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等）が好ましい。
　精製工程では、精製工程後の被処理液（以下、「精製液」ともいう。）中におけるイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下になるまで精製を行うことが好ましく、７０ｐｐｔ以下になるまで精製を行うことがより好ましく、５０ｐｐｔ以下になるまで精製を行うことが更に好ましい。
　精製工程では、イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物が除去されるだけではなく、特定酸中の陰イオンも除去される。
　精製工程では、精製液中における特定酸中の陰イオンの濃度が２０ｐｐｂ以下になるまで精製を行うことが好ましく、１０ｐｐｂ以下になるまで精製を行うことがより好ましく、５ｐｐｂ以下になるまで精製を行うことが更に好ましい。
　精製工程は、１回のみ実施してもよいし、複数回実施してもよい。１回のみの実施とは、被処理液と特定樹脂との接触が１回のみであることを指す。複数回の実施とは、１回精製工程を実施した後の被処理液を、同一又は別の特定樹脂と更に１回又は複数回接触させることを指し、例えば、特定樹脂を充填したカラムと被処理液を一時的に蓄えるタンクと、両者を環状に接続する配管とからなる循環装置内を、ポンプ又は圧力等により被処理液を循環させて繰り返しの精製工程を行う方法が挙げられる。精製工程の回数は、精製に必要な装置の簡素さに優れる点で１回のみとする方が好ましく、特定樹脂が充填された容器（カラム等）内に被処理液を１回のみ通液させる方法がより好ましい。
　被処理液中に金属イオンや金属酸化物など、金属由来の化合物が含まれる場合、被処理液中のイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物が金属塩の状態となり、精製工程における特定樹脂によるイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性能が低下する場合がある。そのため、被処理液中の金属イオンは除去することが好ましい。
　被処理液中の金属イオンを除去する方法としては、例えば被処理液をカチオン交換樹脂と接触させたのち精製工程を実施する方法や、精製工程においてカチオン交換樹脂と特定樹脂を混合した混合樹脂を用いて被処理液を混合樹脂と接触させる方法が挙げられる。イオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性能に優れる点では前者の方法が好ましく、精製に必要な装置の簡素さに優れる点では後者の方法が好ましい。
〔他の工程〕
　本処理液の精製方法は、精製工程以外の工程を含んでいてもよい。
　このような工程の具体例としては、精製工程の前に、特定樹脂を水（例えば、純水やイオン交換水）と接触させて洗浄する工程や、特定樹脂に含まれる気体を水で置換する脱気工程（例えば、水に浸漬した状態で真空ポンプを用いて脱気する、水に浸漬した状態で振動を与えて脱気する）など（以下、「前処理工程」ともいう。）が挙げられる。前処理工程を行うことによって、特定樹脂によるイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の除去性がより向上する。
［イオン交換基を有する含フッ素ポリマー］
　上述したように、被処理液は、イオン交換基を有する含フッ素ポリマー（以下、「含フッ素ポリマー（Ｉ）」ともいう。）を含む燃料電池または水電解装置の電気化学的反応によって生じた液であってもよい。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、燃料電池または水電解装置における電解質膜に含まれるポリマーであってもよく、電極（アノード又はカソード）に含まれるポリマーであってもよい。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）におけるイオン交換基の具体例としては、スルホン酸型官能基及びカルボン酸型官能基が挙げられ、スルホン酸型官能基が好ましい。
　以下では、主に、スルホン酸型官能基を有する含フッ素ポリマー（以下、「含フッ素ポリマー（Ｓ）」ともいう。）の態様について詳述する。
　含フッ素ポリマー（Ｓ）は、含フッ素オレフィンに基づく単位、並びに、スルホン酸型官能基及びフッ素原子を有するオレフィンに基づく単位を含むのが好ましい。
　含フッ素オレフィンとしては、例えば、分子中に１個以上のフッ素原子を有する炭素数が２～３のフルオロオレフィンが挙げられる。フルオロオレフィンの具体例としては、テトラフルオロエチレン（以下、「ＴＦＥ」ともいう。）、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。なかでも、モノマーの製造コスト、他のモノマーとの反応性、得られる含フッ素ポリマー（Ｓ）の特性に優れる点から、ＴＦＥが好ましい。
　含フッ素オレフィンは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　スルホン酸型官能基及びフッ素原子を有するオレフィンに基づく単位としては、式（１）で表される単位が好ましい。
　式（１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｌ１－（ＳＯ３Ｍ）ｎ）］－
　Ｌ１は、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基である。
　エーテル性酸素原子は、ペルフルオロ炭化水素基中の末端に位置していても、炭素原子間に位置していてもよい。
　ｎ＋１価のペルフルオロ炭化水素基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
　Ｌ１としては、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいｎ＋１価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基が好ましく、ｎ＝１の態様である、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい２価のペルフルオロアルキレン基、又は、ｎ＝２の態様である、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい３価のペルフルオロ脂肪族炭化水素基がより好ましい。
　上記２価のペルフルオロアルキレン基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
　Ｍは、水素原子、アルカリ金属又は第４級アンモニウムカチオンである。
　ｎは、１又は２である。
　式（１）で表される単位としては、式（１－１）で表される単位、式（１－２）で表される単位、式（１－３）で表される単位又は式（１－４）で表される単位が好ましい。
　式（１－１）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－Ｒｆ１－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－２）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｒｆ１－ＳＯ３Ｍ）］－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　Ｒｆ１は、エーテル性酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
　Ｒｆ２は、単結合又はエーテル性酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
　Ｒｆ３は、単結合又はエーテル性酸素原子を含んでいてもよいペルフルオロアルキレン基である。上記ペルフルオロアルキレン基中の炭素数は、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
　ｒは０又は１である。
　ｍは０又は１である。
　Ｍは水素原子、アルカリ金属又は第４級アンモニウムカチオンであり、複数存在する場合には、Ｍは同一であっても異なっていても良い。
　式（１－１）で表される単位及び式（１－２）で表される単位としては、式（１－５）で表される単位がより好ましい。
　式（１－５）　　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）ｘ－（ＯＣＦ２ＣＦＹ）ｙ－Ｏ－（ＣＦ２）ｚ－ＳＯ３Ｍ）］－
　ｘは０又は１であり、ｙは０～２の整数であり、ｚは１～４の整数であり、ＹはＦ又はＣＦ３である。Ｍは、上述した通りである。
　式（１－１）で表される単位の具体例としては、以下の単位が挙げられる。式中のｗは１～８の整数であり、ｘは１～５の整数である。式中のＭの定義は、上述した通りである。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３））ｘ－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－１）で表される単位のより具体的な例としては、以下の単位が挙げられる。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－（ＣＦ２）２－ＳＯ３Ｈ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－（ＣＦ２）４－ＳＯ３Ｈ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－（ＣＦ２）２－ＳＯ３Ｈ）］－
　式（１－２）で表される単位の具体例としては、以下の単位が挙げられる。式中のｗは１～８の整数である。式中のＭの定義は、上述した通りである。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－ＣＦ２－Ｏ－（ＣＦ２）ｗ－ＳＯ３Ｍ）］－
　式（１－２）で表される単位のより具体的な例としては、以下の単位が挙げられる。
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）２－ＳＯ３Ｈ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－（ＣＦ２）４－ＳＯ３Ｈ）］－
　－［ＣＦ２－ＣＦ（－ＣＦ２－Ｏ－（ＣＦ２）２－ＳＯ３Ｈ）］－
　式（１－３）で表される単位としては、式（１－３－１）で表される単位が好ましい。式中のＭの定義は、上述した通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　Ｒｆ４は炭素数１～６の直鎖状のペルフルオロアルキレン基であり、Ｒｆ５は単結合又はエーテル性酸素原子を含んでいてもよい炭素数１～６の直鎖状のペルフルオロアルキレン基である。ｒ及びＭの定義は、上述した通りである。
　式（１－３－１）で表される単位の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　式（１－４）で表される単位としては、式（１－４－１）で表される単位が好ましい。式中のＲｆ１、Ｒｆ２及びＭの定義は、上述した通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式（１－４－１）で表される単位の具体例としては、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　スルホン酸型官能基及びフッ素原子を有するオレフィンに基づく単位は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、含フッ素オレフィンに基づく単位、並びに、スルホン酸型官能基及びフッ素原子を有するオレフィンに基づく単位以外の、他のモノマーに基づく単位を含んでいてもよい。
　他のモノマーの具体例としては、ＣＦ２＝ＣＦＲｆ６（ただし、Ｒｆ６は炭素数２～１０のペルフルオロアルキル基である。）、ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲｆ７（ただし、Ｒｆ７はエーテル性酸素原子を含んでいてもよい炭素数１～１０のペルフルオロアルキル基である。）、ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２）ｖＣＦ＝ＣＦ２（ただし、ｖは１～３の整数である。）、環状エーテル構造を含む単位が挙げられる。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、燃料電池または水電解装置の作動環境下における耐久性を向上させるために、セリウム及びマンガンからなる群より選択される１種以上の金属、金属化合物又は金属イオンを含んでいてもよい。セリウム及びマンガンは、含フッ素ポリマー（Ｉ）の劣化を引き起こす原因物質である過酸化水素又はヒドロキシルラジカルやヒドロペルオキシルラジカルを分解すると考えられている。なお、セリウム及びマンガンからなる群より選択される１種以上の金属、金属化合物又は金属イオンは、触媒層、触媒又は触媒担体、マイクロポーラス層、セパレータ等の燃料電池の構成部材に含まれていてもよい。燃料電池の運転に伴い各構成部材から溶出したセリウム及びマンガンが水と共に移動し、含フッ素ポリマー（Ｉ）に移動する場合があるためである。
　含フッ素ポリマー（Ｉ）は、燃料電池または水電解装置の作動環境下における乾燥を防ぎ、化学劣化を抑制するための保水剤として、シリカ又はヘテロポリ酸（例えば、リン酸ジルコニウム、リンモリブデン酸、リンタングステン酸）を含んでいてもよい。
　本項記載の含フッ素ポリマー（Ｉ）を用いることにより、燃料電池または水電解装置からのイオン性基を含む含フッ素脂肪族炭化水素化合物の生成を大幅に抑制できることが知られているが、完全に抑制することは難しい。そのため、本項記載の含フッ素ポリマー（Ｉ）を含む燃料電池または水電解装置に本発明を組み合わせることで、本発明の目的をより効果的に達成することができる。
［膜電極接合体］
　後述の膜電極接合体は、触媒およびイオン交換基を有するポリマーを含む触媒層を有するアノードと、触媒およびイオン交換基を有するポリマーを含む触媒層を有するカソードと、上記アノードと上記カソードとの間に配置されたイオン交換基を有するポリマーを含む固体高分子電解質膜と、を含む。アノードに含まれるイオン交換基を有するポリマー、カソードに含まれるイオン交換基を有するポリマーと固体高分子電解質膜に含まれるイオン交換基を有するポリマーのうち、少なくとも１つはイオン交換基を有する含フッ素ポリマーである。
　以下において、膜電極接合体の一例について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、膜電極接合体の一例を示す断面図である。膜電極接合体１０は、触媒層１１およびガス拡散層１２を有するアノード１３と、触媒層１１およびガス拡散層１２を有するカソード１４と、アノード１３とカソード１４との間に、触媒層１１に接した状態で配置される固体高分子電解質膜１５とを含む。
　触媒層１１に含まれる触媒の具体例としては、カーボン担体に、白金、白金合金またはコアシェル構造を有する白金を含む触媒を担持した担持触媒、酸化イリジウム触媒、酸化イリジウムを含有する合金、コアシェル構造を有する酸化イリジウムを含有する触媒が挙げられる。カーボン担体としては、カーボンブラック粉末が挙げられる。
　触媒層１１に含まれるイオン交換基を有するポリマーとしては、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーが挙げられ、上述の含フッ素ポリマー（Ｓ）を用いることが好ましい。
　ガス拡散層１２は、触媒層に均一にガスを拡散させる機能および集電体としての機能を有する。ガス拡散層の具体例としては、カーボンペーパー、カーボンクロス、カーボンフェルト、チタン製の多孔体（具体的にはチタン粒子または繊維の焼結体等）が挙げられる。
　ガス拡散層は、生成するガスの付着を防止するために、ＰＴＦＥ等によって撥水化または親水化処理したり、イオン交換基を有するポリマー等によって親水化してもよい。
　図１の膜電極接合体においてはガス拡散層１２が含まれるが、ガス拡散層は任意の部材であり、膜電極接合体に含まれていなくてもよい。
　固体高分子電解質膜１５に含まれるイオン交換基を有するポリマーは、上述の含フッ素ポリマー（Ｓ）であるのが好ましい。
　アノード１３およびカソード１４は、上記以外の他の部材を有していてもよい。
　他の部材の具体例としては、触媒層１１とガス拡散層１２との間に設けられるカーボン層（図示せず）が挙げられる。カーボン層を配置すれば、触媒層１１の表面のガス拡散性が向上して、燃料電池の発電性能をより向上できる。
　カーボン層は、例えば、カーボンと非イオン性含フッ素ポリマーとを含む。カーボンの具体例としては、繊維径１～１０００ｎｍ、繊維長１０００μｍ以下のカーボンナノファイバーが好ましい。非イオン性フッ素ポリマーの具体例としては、ＰＴＦＥが挙げられる。
　膜電極接合体の製造方法としては、例えば、固体高分子電解質膜上に触媒層を形成して、得られた接合体をさらにガス拡散層で挟み込む方法、および、ガス拡散層上に触媒層を形成して電極（アノード、カソード）とし、固体高分子電解質膜をこの電極で挟み込む方法が挙げられる。
　なお、触媒層の製造方法は、触媒層形成用塗工液を所定の位置に塗布して、必要に応じて乾燥させる方法が挙げられる。触媒層形成用塗工液は、イオン交換基を有するポリマーおよび触媒を分散媒に分散させた液である。
　以下、例を挙げて本発明を詳細に説明する。例１、例５、例６は実施例であり、例２～例４は比較例である。ただし本発明はこれらの例に限定されない。
［イオン交換樹脂のカラムへの充填］
　所定量の樹脂（イオン交換樹脂）をメスシリンダーに入れ、超純水に一晩浸漬させた後、メスシリンダーの目盛りを読み取り、樹脂の体積を計測した。樹脂と超純水を、なす形フラスコに移し真空ポンプを用いて減圧脱気した後、ＰＦＡ製カラム（フロン工業社製、ＴＫ型クロマトカラム）に超純水と共に樹脂を入れ、振動を加えて樹脂を充填した。振動を加えても樹脂層の高さが変化しないことを確認し、樹脂層の高さ（樹脂の充填高さ）を計測した。
［イオン交換樹脂の前処理］
　樹脂（イオン交換樹脂）を充填したカラムにチューブ（チューブ材質：ＰＦＡ、又は、サンゴバン社製のＰｈａｒＭｅｄ（登録商標）ＢＰＴ）を接続し、チューブポンプ（ＥＹＥＬＡ社製、ＮＲＰ－３０００）を用いて以下に示す被処理液を室温（２３℃）で通液した。
　３級アミン型樹脂（３級アミノ基を有する樹脂）を用いる場合は、超純水を通液し洗浄を行った。処理速度はＳＶ＝１００Ｈｒ－１とし、処理量はＢＶ＝１００とした。
　４級アンモニウムイオン型樹脂（４級アンモニウムイオンを有する樹脂）を用いる場合、１Ｎ－ＮａＯＨ（関東化学社製、医薬品試験用）を通液して樹脂をＯＨ－型へ変換した後、超純水を通液し洗浄を行った。１Ｎ－ＮａＯＨの処理速度はＳＶ＝４Ｈｒ－１、処理量はＢＶ＝６とした。超純水の通液は２回に分けて行い、１回目はＳＶ＝４Ｈｒ－１、ＢＶ＝１．５とし、２回目はＳＶ＝１００Ｈｒ－１、ＢＶ＝５０とした。
　各例で使用したイオン交換樹脂の概要を以下に示す。
・３級アミン型樹脂（三菱ケミカル社製、ダイヤイオンＷＡ３０、母体樹脂：スチレン系樹脂、分類：弱塩基性・ＭＲ型、官能基：－Ｎ（ＣＨ３）２）
・４級アンモニウムイオン型樹脂（オルガノ株式会社製、アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ　Ｃｌ、母体樹脂：スチレン系樹脂、分類：強塩基性・ＭＲ型、官能基：－Ｎ（ＣＨ３）３Ｃｌ）
［ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ（被処理化合物１）の合成］
　公知の方法（具体的には、Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２００２、Ｖｏｌｕｍｅ３５、Ｎｏ．４、１４０３－１４１１に記載の方法）により合成して、蒸留精製により純度９９．５％としたＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ２Ｆの２０．００ｇを、撹拌機、コンデンサー、滴下ロートを備えた２００ｍＬのＰＦＡ樹脂製の３つ口フラスコに仕込んだ。該３つ口フラスコを氷浴で冷却しながら、ＮａＯＨの９．２７ｇと超純水の５８．０２ｇを混合した液を滴下ロートから仕込んだのち、６５℃で１時間加熱した。その後エタノールの２８．８ｇを加え、７０℃で２時間加熱した。冷却後の反応液の１９Ｆ－ＮＭＲ分析から、ＳＯ２Ｆ基及びＣＯＦ基の未検出を確認し、加水分解が完全に進行したことを確認した。反応により副生するフッ化ナトリウムを除去するために吸引ろ過を行い、ろ過残を超純水で洗浄してろ液を回収した。
　塩酸水溶液、エタノール、及び、超純水で繰り返し洗浄したイオン交換樹脂（ＤＯＷＥＸ　ＭＯＮＯＳＰＨＥＲＥ（登録商標）６５０Ｃ（Ｈ）　Ｃａｔｉｏｎ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｒｅｓｉｎ）の１３９ｇをＰＦＡ樹脂製の容器に計り取り、そこへ上述のろ液を注ぎ混合した。２３℃で１２時間微速攪拌させながらイオン交換を行った。イオン交換樹脂をろ過で除いた後にろ液を乾固し、得られた固体にクロロホルムの６５．３ｇとアセトニトリルの１７．５ｇを加えて溶解させ、０．５μｍのメンブレンフィルター（ＰＴＦＥ製）を用いてろ過した。ろ液を乾固させてクロロホルムとアセトニトリルを除去し、ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈからなる白色の固体を得た。得られた固体は極めて吸湿性が高かった。この固体を超純水で希釈して、ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈと水とからなる水溶液を調製した。下記の１９Ｆ－ＮＭＲ分析により－７５．１ｐｐｍに現れるＨＦＩＰ（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－プロパノール）のピークと、－７７．７ｐｐｍに現れるピークとの積分値の比較から、内部標準法による定量分析（パルス繰り返し時間＝６０秒）を行い、３回の定量分析の平均値から、この水溶液中のＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈの濃度が３２．１質量％であることが分かった。以後、ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈを被処理化合物１と称する。
［ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ（被処理化合物２）の合成］
　公知の方法（具体的には、特許第５２８６７９７号に記載の方法）により合成して、蒸留精製により純度９９．４％としたＦＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ２Ｆ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ２Ｆの１９．７５ｇを、撹拌機、コンデンサー、滴下ロートを備えた５００ｍＬのＰＦＡ樹脂製の３つ口フラスコに仕込んだ。該３つ口フラスコを氷浴で冷却しながら、ＮａＯＨの１２．１４ｇと超純水の７６．５３ｇを混合した液を滴下ロートから仕込んだのち、６５℃で１時間３０分加熱した。冷却後の反応液の１９Ｆ－ＮＭＲ分析から、ＳＯ２Ｆ基及びＣＯＦ基の未検出を確認し、加水分解が完全に進行したことを確認した。反応により副生するフッ化ナトリウムを除去するためにろ過を行い、ろ過残を超純水で洗浄してろ液を回収した。回収したろ液の８８．０３ｇに超純水を加えて４３４．３ｇに希釈した。
　イオン交換樹脂（ＤＯＷＥＸ　ＭＯＮＯＳＰＨＥＲＥ（登録商標）６５０Ｃ（Ｈ）　Ｃａｔｉｏｎ　Ｅｘｃｈａｎｇｅ　Ｒｅｓｉｎ）の６０ｃｃをＰＦＡ製カラムに充填し樹脂層の高さ３８ｃｍとし、超純水をＳＶ＝２０Ｈｒ－１で１時間通液し、その後１Ｎ－ＨＣｌをＳＶ＝１３．３Ｈｒ－１で１時間通液し、さらにその後超純水をＳＶ＝２０Ｈｒ－１で１時間通液しカラムの前処理を行った。前処理後のカラムに希釈した反応液をＳＶ＝２０Ｈｒ－１で２６時間循環通液させ、ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈと水とからなる水溶液を得た。１９Ｆ－ＮＭＲで－７５．１ｐｐｍに現れるＨＦＩＰ（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－プロパノール）のピークと、－７９．７ｐｐｍに現れるピークとの積分値の比較から、内部標準法による定量分析（パルス繰り返し時間＝６０秒）を行い、３回の定量分析の平均値から、この水溶液中のＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈの濃度が５．５質量％であることが分かった。以後、ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈを被処理化合物２と称する。
＜１９Ｆ－ＮＭＲ＞
　１９Ｆ－ＮＭＲは、周波数：２８２．７ＭＨｚ、溶媒：ＣＤ３ＣＮ、化学シフト基準：ＣＦＣｌ３の条件にて測定した。生成物の定量は、１９Ｆ－ＮＭＲの分析結果及び内部標準試料（ＨＦＩＰ）の添加量から行った。
［被処理液の調製］
　所定量の被処理化合物の水溶液を超純水に希釈し、所定濃度の水溶液を調製した。調製後の水溶液は、超音波処理を行いながら真空ポンプで減圧脱気した後、ＨＦ（富士フイルム和光純薬社製、試薬特級、４７質量％）及びＨ２ＳＯ４（純正化学社製、試薬特級、９５質量％）をそれぞれ１ｐｐｍとなるように添加し、チューブポンプ（ＥＹＥＬＡ製、ＮＲＰ－３０００、チューブ材質：サンゴバン社製ＰｈａｒＭｅｄ（登録商標）ＢＰＴ）を用いて容器内で液を循環させ混合した後、被処理液とした。
［精製工程］
　前処理後のイオン交換樹脂が充填されたカラムに、被処理液を室温（２３℃）で通液した。具体的には、ＳＶ＝１００Ｈｒ－１で３０分間、被処理液を通液した後、ＳＶ＝２００Ｈｒ－１となるよう流量を調整し３０分間通液した後、カラム通過後の溶液（以下、「精製液」ともいう。）をＰＰ製ボトルに回収した。この時の処理量はＢＶ＝１５０であった。
［被処理液及び精製液中の被処理化合物の定量］
　被処理液及び精製液中の被処理化合物の定量は、液体クロマトグラフィー／質量分析（ＬＣ／ＭＳ／ＭＳ）を用いて実施した。例えば、被処理化合物が被処理化合物１の場合は、以下の条件で実施した。
＜ＬＣ条件＞
　Ｔｈｅｒｍｏ　Ｆｉｓｈｅｒ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｖａｎｑｕｉｓｈ
　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｃｏｌｕｍｎ：ＹＭＣ－Ｔｒｉａｒｔ　Ｃ１８（１５０ｍｍ×２．１ｍｍＩＤ、Ｓ－μｍ１２ｍｍ）
　Ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ　Ａ：２０ｍＭ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ａｃｅｔａｔｅ　ｐＨ６．５６
　Ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ　Ｂ：Ｍｅｔｈａｎｏｌ
　Ｇｒａｄｉｅｎｔ　Ｂ％：０％（０ｍｉｎ）－９０％（４－１２ｍｉｎ）－０％（１２．１－２０ｍｉｎ）
　Ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ：０．３ｍＬ／ｍｉｎ
　Ｏｖｅｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：４０℃
＜ＭＳ条件＞
　Ｔｈｅｒｍｏ　Ｆｉｓｈｅｒ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，ＴＳＱ　Ａｌｔｉｓ
　Ｉｏｎ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｔｙｐｅ：Ｈ－ＥＳＩ
　ＳＲＭ　Ｐｏｌａｒｉｔｙ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ
　例えば、被処理化合物が被処理化合物１（ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）の場合は、以下の方法で定量を行った。
＜被処理化合物１の検量線作成＞
　濃度既知のＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈの水溶液を超純水に希釈し、１００ｐｐｂ、１０ｐｐｂ、１ｐｐｂ、１００ｐｐｔ、９０ｐｐｔ、８０ｐｐｔ、７０ｐｐｔ、６０ｐｐｔ、５０ｐｐｔ、４０ｐｐｔ、３０ｐｐｔ、２０ｐｐｔ、１０ｐｐｔの濃度既知の標準溶液を調製した。
　各標準溶液に対して上記ＬＣ条件及びＭＳ条件に従いＬＣ／ＭＳ／ＭＳ測定を行い、保持時間２．７分～３．０分において、以下の条件で検出されるピークの面積値を算出した。
　Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ（ｍ／ｚ）：３４０．９３
　Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ／ｚ）：２９６．９５８、Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｅｎｅｒｇｙ（Ｖ）：１８．９４、ＲＦ　Ｌｅｎｓ（Ｖ）：３０
　濃度とピーク面積値のプロットに対して一次近似直線を引き、検量線とした。
＜精製液中の被処理化合物１の定量＞
　精製液に対して、上記ＬＣ条件及びＭＳ条件でＬＣ／ＭＳ／ＭＳ測定を行い、保持時間２．７分～３．０分において、以下の条件で検出されるピークの面積値を算出した。
　Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ（ｍ／ｚ）：３４０．９３
　Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ／ｚ）：２９６．９５８、Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｅｎｅｒｇｙ（Ｖ）：１８．９４、ＲＦ　Ｌｅｎｓ（Ｖ）：３０
　このピーク面積値と検量線を基に、精製液中の被処理化合物１の濃度を算出した。
　例えば、被処理化合物が被処理化合物２（ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）の場合は、以下の条件で定量を行った。
＜ＬＣ条件＞
　装置名：島津製作所、Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ
　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｃｏｌｕｍｎ：ＲＥＳＴＥＫ　Ｒａｐｔｏｒ　Ｐｏｌａｒ　Ｘ（１００ｍｍ×２．１ｍｍＩＤ、Ｓ－２．７μｍ）
　Ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ　Ａ：５ｍＭ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ａｃｅｔａｔｅ　ｉｎ　Ｈ２Ｏ／Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ（９５／５　ｖｏｌ％）
　Ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ　Ｂ：５ｍＭ　ａｍｍｏｎｉｕｍ　ａｃｅｔａｔｅ　ｉｎ　Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ／Ｈ２Ｏ（９５／５　ｖｏｌ％）
　Ｇｒａｄｉｅｎｔ　Ｂ％：１００％（２ｍｉｎ）－０％（１０－１５ｍｉｎ）－１００％（１６－２３ｍｉｎ）
　Ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ：０．３ｍＬ／ｍｉｎ
　Ｏｖｅｎ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：４０℃
＜ＭＳ条件＞
　装置名：ＡＢＳＣＩＥＸ、４０００ＱＴＲＡＰ　ｓｙｓｔｅｍ
　Ｉｏｎ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｔｙｐｅ：ＥＳＩ
　ＭＲＭ　Ｐｏｌａｒｉｔｙ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ
　例えば、被処理化合物が被処理化合物２（ＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）の場合は、以下の方法で定量を行った。
＜被処理化合物２の検量線作成＞
　濃度既知のＨＯＯＣ－ＣＦ（ＣＦ２－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈ）－Ｏ－ＣＦ２－ＣＦ２－ＳＯ３Ｈの水溶液を超純水に希釈し、２７．５ｐｐｂ、５．５ｐｐｂ、２．７５ｐｐｂ、５５０ｐｐｔ、２７５ｐｐｔ、５５ｐｐｔの濃度既知の標準溶液を調製した。
　各標準溶液に対して上記ＬＣ条件及びＭＳ条件に従いＬＣ／ＭＳ／ＭＳ測定を行い、保持時間５．１分～５．６分において、以下の条件で検出されるピークの面積値を算出した。
　Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ（ｍ／ｚ）：５１８．９
　Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ／ｚ）：３７５．０、Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｅｎｅｒｇｙ（Ｖ）：４０
　濃度とピーク面積値のプロットに対して一次近似直線を引き、検量線とした。
＜精製液中の被処理化合物２の定量＞
　精製液に対して、上記ＬＣ条件及びＭＳ条件でＬＣ／ＭＳ／ＭＳ測定を行い、保持時間５．１分～５．６分において、以下の条件で検出されるピークの面積値を算出した。
　Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ（ｍ／ｚ）：５１８．９
　Ｐｒｏｄｕｃｔ（ｍ／ｚ）：３７５．０、Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｅｎｅｒｇｙ（Ｖ）：４０、
　このピーク面積値と検量線を基に、精製液中の被処理化合物２の濃度を算出した。
［例１］
　３級アミン型樹脂（三菱ケミカル社製、ダイヤイオンＷＡ３０）の７．７ｍＬをＰＦＡ製カラム（フロン工業社製、ＴＫＢ－８３０、内径８ｍｍ、高さ３０ｃｍ）に充填した。このときの樹脂層の高さ（樹脂の充填高さ）は、１５．０ｃｍであった。
　濃度既知の被処理化合物１の水溶液を超純水に希釈して濃度１００ｐｐｂとした水溶液に、ＨＦ（富士フイルム和光純薬社製、試薬特級、４７質量％）及びＨ２ＳＯ４（純正化学株式会社製、試薬特級、９５％）をそれぞれ濃度１ｐｐｍとなるように添加し、被処理液１－１を調製した。この被処理液１－１をカラムに室温（２３℃）で通液した。得られた精製液中における被処理化合物１の濃度は、２９ｐｐｔであった。
［例２］
　被処理液１－１の調製時にＨＦ及びＨ２ＳＯ４の添加を実施しなかった点以外は、例１と同様にして、例２における精製液を得た。例２における精製液中の被処理化合物１の濃度は２２３ｐｐｔであった。
［例３］
　３級アミン型樹脂から４級アンモニウムイオン型樹脂（オルガノ株式会社製、アンバーライトＩＲＡ９００Ｊ　Ｃｌ）に変更した点以外は、例１と同様にして、例３における精製液を得た。例３における精製液中の被処理化合物１の濃度は２０６ｐｐｔであった。
［例４］
　被処理液１－１の調製時にＨＦ及びＨ２ＳＯ４の添加を実施しなかった点以外は、例３と同様にして、例４における精製液を得た。例４における精製液中の被処理化合物１の濃度は１７５ｐｐｔであった。
［例５］
　３級アミン型樹脂（三菱ケミカル社製、ダイヤイオンＷＡ３０）の７．７ｍＬをＰＦＡ製カラム（フロン工業社製、ＴＫＢ－８３０、内径８ｍｍ、高さ３０ｃｍ）に充填した。このときの樹脂層の高さ（樹脂の充填高さ）は、１５．０ｃｍであった。
　濃度既知の被処理化合物２の水溶液を超純水に希釈して濃度１００ｐｐｂとした水溶液に、ＨＦ（富士フイルム和光純薬社製、試薬特級、４７質量％）及びＨ２ＳＯ４（純正化学株式会社製、試薬特級、９５％）をそれぞれ濃度１ｐｐｍとなるように添加し、被処理液２－１を調製した。この被処理液２－１をカラムに室温（２３℃）で通液した。得られた精製液中における被処理化合物２の濃度は、１００ｐｐｔ以下であった。
［その他実施形態］
　ＴＦＥ単位、並びに－［ＣＦ２－ＣＦ（－Ｏ－ＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）－Ｏ－（ＣＦ２）２－ＳＯ３Ｈ）］－の単位からなるポリマーを含む膜電極接合体を作成し、膜電極接合体を発電用セルに組み込み下記の開回路試験（ＯＣＶ試験）を行う。
　電流密度０．２Ａ／ｃｍ２に相当する水素（利用率５０％）および空気（利用率５０％）を、それぞれアノードおよびカソードに常圧で供給する。セル温度は９０℃、アノードのガス露点は６１℃、カソードのガス露点は６１℃として、発電は行わずに開回路状態で運転する。その際、排出されるガス及び液を、０．１モル／Ｌの水酸化カリウム水溶液に２４時間トラップする。トラップ後の水酸化カリウム水溶液をカチオン交換樹脂フィルターに通液し、ろ液を得る。このろ液中にはＦ－、ＳＯ４ ２－、および被処理化合物１が含まれる。このろ液を被処理液６と称する。
　３級アミン型樹脂（三菱ケミカル社製、ダイヤイオンＷＡ３０）の７．７ｍＬをＰＦＡ製カラム（フロン工業社製、ＴＫＢ－８３０、内径８ｍｍ、高さ３０ｃｍ）に充填する。このときの樹脂層の高さ（樹脂の充填高さ）は、１５．０ｃｍとなる。
　被処理液６をカラムに室温（２３℃）で通液する。得られた精製液中における被処理化合物１の濃度は、１００ｐｐｔ以下に減少している。
　例１～例４より、被処理化合物１と水からなる水溶液にＨＦ及びＨ２ＳＯ４を共存させ、かつ３級アミン型のイオン交換樹脂によって精製を実施した場合（例１）、精製液中の被処理化合物１の濃度を１００ｐｐｔ以下にでき、被処理化合物１の除去性に優れることが示された。
　例５より、被処理化合物２と水からなる水溶液にＨＦ及びＨ２ＳＯ４を共存させ、かつ３級アミン型のイオン交換樹脂によって精製を実施した場合、精製液中の被処理化合物２の濃度を１００ｐｐｔ以下にできることが示された。
　なお、２０２１年１０月１３日に出願された日本特許出願２０２１－１６８３８１号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (14)

  1. 　カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される少なくとも１種のイオン性基と、フッ素原子とを含み、酸素原子を含んでいてもよい、脂肪族炭化水素基を有する化合物と、
    　ＨＦ及びＨ２ＳＯ４からなる群から選択される少なくとも１種の酸と、
    　水と、を含む被処理液を、
    　３級アミノ基を有する樹脂に接触させて、前記被処理液から前記脂肪族炭化水素基を有する化合物を除去する、被処理液の精製方法。
  2. 　前記脂肪族炭化水素基を有する化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下になるまで精製を行う、請求項１に記載の被処理液の精製方法。
  3. 　前記脂肪族炭化水素基を有する化合物が、下記式（Ｘ）で表される化合物である、請求項１または２に記載の被処理液の精製方法。
    　式（Ｘ）　（ＨＯＯＣ）ｍ－Ｌ－（ＳＯ３Ｈ）ｎ
    　（式（Ｘ）中、Ｌは、酸素原子を含んでいてもよい、フッ素原子を含む、ｍ＋ｎ価の脂肪族炭化水素基であり、ｎは、０～２の整数であり、ｍは、０～３の整数であり、ｍ及びｎの合計が１以上である。）
  4. 　ｍが１であり、ｎが１である、請求項３に記載の被処理液の精製方法。
  5. 　ｍが０であり、ｎが１である、請求項３に記載の被処理液の精製方法。
  6. 　ｍが１であり、ｎが２である、請求項３に記載の被処理液の精製方法。
  7. 　前記被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池又は水電解装置の電気化学的反応によって生じた液である、請求項１～６のいずれか１項に記載の被処理液の精製方法。
  8. 　前記被処理液が、イオン交換基を有する含フッ素ポリマーを含む燃料電池又は水電解装置の電気化学的反応によって生じた液であり、燃料電池又は水電解装置のシステムの外に排出される液である、請求項７に記載の被処理液の精製方法。
  9. 　前記３級アミノ基が、－ＮＲＮ１ＲＮ２（式中、ＲＮ１及びＲＮ２はそれぞれ独立に、１価の置換基である。）で表される基である、請求項１～８のいずれか１項に記載の被処理液の精製方法。
  10. 　前記ＲＮ１及びＲＮ２における１価の置換基が、エーテル性酸素原子又はヒドロキシ基を含んでいてもよい、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アセチル基、ベンゾイル基、ベンゼンスルホニル基又はｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基である、請求項９に記載の被処理液の精製方法。
  11. 　前記ＲＮ１及びＲＮ２の炭素数は、それぞれ独立して、１以上１０以下である、請求項９または１０に記載の被処理液の精製方法。
  12. 　前記３級アミノ基を有する樹脂が、スチレン系樹脂及び（メタ）アクリル系樹脂の少なくとも一方を母体樹脂とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載の被処理液の精製方法。
  13. 　前記精製方法が、前記３級アミノ基を有する樹脂が充填された容器内に前記被処理液を通液させる方法であって、前記被処理液の下記式で表される処理速度SVが１Ｈｒ－１以上４００Ｈｒ－１以下である、請求項１～１２のいずれか１項に記載の被処理液の精製方法。
    　　ＳＶ（Ｈｒ－１）＝通液流速（ｍＬ・Ｈｒー１）／樹脂体積（ｍＬ）
  14. 　被処理液の通液総量を下記で表されるＢＶで表現した時に、ＢＶ＝２０，０００まで通液した際の精製後のイオン性基を含む含フッ素アルキル化合物の濃度が１００ｐｐｔ以下に維持できるように処理速度ＳＶを設定する、請求項１３に記載の被処理液の精製方法。
    　　ＢＶ＝通液総量（ｍＬ）／樹脂体積（ｍＬ）
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