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PHOTORESPONSIVE OXYGEN-ADSORBING MATERIAL AND METHOD FOR ADJUSTING CONCENTRATION OF OXYGEN MOLECULE meetings

Patent code P06P005024
File No. TDU-098
Posted date Apr 2, 2007
Application number P2005-255074
Publication number P2007-061796A
Patent number P4780496
Date of filing Sep 2, 2005
Date of publication of application Mar 15, 2007
Date of registration Jul 15, 2011
Inventor
  • (In Japanese)鈴木 隆之
Applicant
  • (In Japanese)学校法人東京電機大学
Title PHOTORESPONSIVE OXYGEN-ADSORBING MATERIAL AND METHOD FOR ADJUSTING CONCENTRATION OF OXYGEN MOLECULE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxygen-adsorbing material for simplifying an oxygen adsorption/desorption system and its operating method while dispensing with a large-scale decompression apparatus when an oxygen molecule is desorbed from an oxygen adsorbing/desorbing agent.
SOLUTION: The photoresponsive oxygen-adsorbing material contains: metal-salen complexes (a) for adsorbing/desorbing the oxygen molecule reversibly in the presence/absence of an axial and basic ligand; and a photoresponsive compound (b) which has an axial and basic site to be coordinated with the metal-salen complexes and is isomerized reversibly when irradiated with light so that isomers to be formed by the isomerization are different in at least one of the degree of the steric hindrance with respect to the coordination bond and the basicity of the axial and basic site and are different in the coordinating ability of the axial and basic site with the metal-salen complexes.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


太陽電池や燃料電池などを利用した新しいエネルギーが開発されているが、これらの実用化及び普及を待つ間、引き続き化石燃料の利用を余儀なくされている。例えば火力発電では石油・石炭・天然ガス等の化石燃料を燃焼して電気エネルギーを得ているが、これによる大気汚染問題は依然として深刻である。この解決策の一つに気体中の酸素富化による燃焼効率の向上が挙げられる。酸素は大気中に21%含有され、この濃度を上げれば、被燃焼物を完全燃焼できる。



酸素分子を可逆的に脱離・吸着できる酸素運搬体の例として、ヘモグロビン中のヘムのような、ポルフィリン-金属イオン錯体が挙げられる。例えば、特許文献1には、生体内で酸素を吸着及び脱離できるポルフィリン構造を有する金属錯体とアルブミンとの複合体の製造方法が提案されている。



しかし、ポルフィリン-金属イオン錯体は、使用できる錯体の種類が限られ、また製造方法、使用方法が煩雑であった。



ポルフィリン以外の錯体では、サレーンのコバルト錯体であるN,N´ビス(サリチリデン)-エチレンジアミノコバルト(以下、サルコミンという。)が酸素分子を可逆的に吸着及び脱離する。特に、サルコミン内のコバルトの第五配座に、ピリジン、イミダゾール等の適当な軸塩基性化合物が配位すると、酸素分子が空の第六配座へ結合することが知られている。この酸素分子の結合は特異的かつ可逆的であり、軸塩基の例えばピリジン内窒素等の非共有電子対に由来する塩基性が高いほど、結合能は増大する。



例えば、サルコミンのモノピリジン化物を多孔性物質に担持させた酸素吸着分離剤、及びそれを用いた圧力変動式吸着分離法(PSA法)による空気中の酸素の吸着分離方法が、特許文献2で提案されている。
【特許文献1】
特開2005-097290公報
【特許文献2】
特開平5-007771号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、酸素分子を可逆的に吸着・脱離する光応答性酸素吸着材料、及びその吸着材料を用いて主に大気中の酸素分子濃度を調整する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
軸塩基性配位子の有無により可逆的に酸素分子の吸着及び脱離の転移を示す金属サレーン錯体類(a)、及び
前記金属サレーン錯体類と配位結合する軸塩基性部位を有し、光照射により可逆的に異性化を示し、
前記配位結合に対する立体障害の度合いと軸塩基性部位の塩基性との少なくとも一方が前記異性化による異性体同士で異なり、
かつ、軸塩基性部位の金属サレーン錯体類への配位能が前記異性体同士で異なる光応答性化合物(b)を含み、
前記金属サレーン錯体類の中心金属がコバルトであり、軸塩基性部位がスチルバゾール構造であることを特徴とする光応答性酸素吸着材料。

【請求項2】
 
光応答性化合物が、軸塩基性部位を含む側鎖と、炭素数2以上の有機基である側鎖とを有する共重合体である請求項1記載の光応答性酸素吸着材料。

【請求項3】
 
炭素数2以上の有機基が炭素数4~15の脂肪族炭化水素基を含む請求項2記載の光応答性酸素吸着材料。

【請求項4】
 
前記共重合体が、アルキル(メタ)アクリレートと、スチルバゾール(メタ)アクリレートとの共重合体である請求項2または3記載の光応答性酸素吸着材料。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか記載の光応答性酸素吸着材料へ光照射して、光応答性化合物を軸塩基性部位の金属サレーン錯体類への配位能が高い異性体へ異性化する工程と、
酸素分子を含有する酸素分子吸着用の環境下で、酸素分子を前記配位能が高い異性体へ異性化された吸着材料中の金属サレーン錯体類へ結合させる工程と、
前記酸素分子が結合している光応答性酸素吸着材料を、酸素分子吸着用の環境から、酸素分子脱離用の環境へ移動する工程と
前記酸素分子が結合している光応答性酸素吸着材料へ、酸素分子脱離用の環境下で光照射して軸塩基性部位の金属サレーン錯体類への配位能が低い異性体へ異性化して、酸素分子を金属サレーン錯体類から脱離させる工程と
を含む酸素分子濃度の調整方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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