JP7250318B2 - Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides - Google Patents
Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides Download PDFInfo
- Publication number
- JP7250318B2 JP7250318B2 JP2019056802A JP2019056802A JP7250318B2 JP 7250318 B2 JP7250318 B2 JP 7250318B2 JP 2019056802 A JP2019056802 A JP 2019056802A JP 2019056802 A JP2019056802 A JP 2019056802A JP 7250318 B2 JP7250318 B2 JP 7250318B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- organic hydride
- monosubstituted
- tol
- mch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Polymerization Catalysts (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
本発明は、有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法及び水素貯蔵量測定用混合物に関する。 The present invention relates to a method and mixture for measuring the hydrogen storage capacity of organic hydrides.
水素の貯蔵媒体である液体有機ハイドライドとして、トルエン(TOL)とメチルシクロヘキサン(MCH)との混合物が知られている。このような液体有機ハイドライドでは、TOLとMCHとの混合比が水素貯蔵量と等価とみなせるため、液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を知るために、TOLとMCHとの混合比を測定する場合がある。 A mixture of toluene (TOL) and methylcyclohexane (MCH) is known as a liquid organic hydride that is a hydrogen storage medium. In such a liquid organic hydride, the mixing ratio of TOL and MCH can be regarded as equivalent to the amount of hydrogen stored. Therefore, in order to know the amount of hydrogen stored in the liquid organic hydride, the mixing ratio of TOL and MCH is sometimes measured. be.
TOLとMCHとの混合比を測定する方法として、ガスクロマトグラフィー法が知られている(非特許文献1)。 A gas chromatography method is known as a method for measuring the mixing ratio of TOL and MCH (Non-Patent Document 1).
一方、一置換芳香族アセチレンモノマーのロジウム錯体触媒による重合反応を貧溶媒中で行うと、生成するポリマーの色彩は重合溶媒に依存して変わることが報告されている(非特許文献2~4)。 On the other hand, it has been reported that when the polymerization reaction of a monosubstituted aromatic acetylene monomer with a rhodium complex catalyst is carried out in a poor solvent, the color of the resulting polymer changes depending on the polymerization solvent (Non-Patent Documents 2-4). .
しかしながら、液体有機ハイドライド中のTOLとMCHとの混合比をガスクロマトグラフィー法で測定する場合、ガスクロマトグラフィー法では大型装置が必要である上、装置起動時間及び分析時間で少なくとも1時間以上はかかり、また、ヘリウムガス(戦略物質)をキャリアガスとして使用し、さらに検出器内燃焼に水素ガスを使用するため、測定コストが非常に高くなるという難点を有していた。 However, when measuring the mixing ratio of TOL and MCH in a liquid organic hydride by gas chromatography, the gas chromatography method requires a large-sized apparatus, and the apparatus start-up time and analysis time take at least one hour or more. In addition, since helium gas (strategic substance) is used as carrier gas and hydrogen gas is used for combustion in the detector, the measurement cost is extremely high.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、有機ハイドライドの水素貯蔵量を簡便かつ低コストで測定することのできる方法及び水素貯蔵量測定用混合物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and a mixture for measuring the hydrogen storage amount that can easily and inexpensively measure the hydrogen storage amount of an organic hydride.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法は、
(A)有機ハイドライド中で、一般式(I)
(B)前記工程(A)で得られた前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride according to the first aspect of the present invention comprises:
(A) in the organic hydride, general formula (I)
(B) a step of observing the color of the monosubstituted polyacetylene obtained in the step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including,
It is characterized by
例えば、前記工程(B)において、前記色彩は、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察される。 For example, in the step (B), the color is observed based on the absorption band in the wavelength range of 350-750 nm.
例えば、Rは、置換基を有していてもよいナフチル基又はフルオレニル基である。 For example, R is an optionally substituted naphthyl or fluorenyl group.
本発明の第2の観点に係る水素貯蔵量測定用混合物は、
一般式(I)
general formula (I)
本発明の第3の観点に係る有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法は、
(A)有機ハイドライド中に、一般式(II)
(B)前記工程(A)で添加された前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む、
ことを特徴とする。
A method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride according to the third aspect of the present invention comprises:
(A) In the organic hydride, general formula (II)
(B) observing the color of the monosubstituted polyacetylene added in step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including,
It is characterized by
例えば、前記工程(B)において、前記色彩は、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察される。 For example, in the step (B), the color is observed based on the absorption band in the wavelength range of 350-750 nm.
例えば、Rは、置換基を有していてもよいナフチル基又はフルオレニル基である。 For example, R is an optionally substituted naphthyl or fluorenyl group.
本発明の第4の観点に係る水素貯蔵量測定用混合物は、
一般式(II)
general formula (II)
本発明によれば、有機ハイドライドの水素貯蔵量を簡便かつ低コストで測定することのできる方法及び水素貯蔵量測定用混合物を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method and the mixture for hydrogen storage amount measurement which can measure the hydrogen storage amount of an organic hydride simply and at low cost can be provided.
まず、本実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法について詳細に説明する。 First, a method for measuring the hydrogen storage capacity of organic hydride according to the present embodiment will be described in detail.
本実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法は、
(A)有機ハイドライド中で、一般式(I)
(B)前記工程(A)で得られた前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む。
The method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride according to this embodiment comprises:
(A) in the organic hydride, general formula (I)
(B) a step of observing the color of the monosubstituted polyacetylene obtained in the step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including.
本実施形態の方法に用いられる有機ハイドライドは、主成分がトルエン(TOL)及びメチルシクロヘキサン(MCH)のものであり、好ましくは液体有機ハイドライドである。水素貯蔵体である有機ハイドライド中の水素含有量は、MCHとTOLとの混合比に対応する。本実施形態の方法によって、後述するように、有機ハイドライドの色彩を観察することで、有機ハイドライドにおけるMCHとTOLとの混合比を把握することができ、ひいては、有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定することができる。有機ハイドライドの水素吸放出について、以下に示す。 The organic hydride used in the method of the present embodiment contains toluene (TOL) and methylcyclohexane (MCH) as main components, and is preferably a liquid organic hydride. The hydrogen content in the organic hydride, which is a hydrogen storage medium, corresponds to the mixing ratio of MCH and TOL. According to the method of the present embodiment, as will be described later, by observing the color of the organic hydride, the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride can be grasped, and the hydrogen storage amount of the organic hydride can be measured. be able to. Hydrogen absorption and desorption of organic hydride are shown below.
工程(A)で用いられる一置換アセチレンモノマーは、一般式(I)
上記一般式(I)において、該置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などの直鎖状、分岐状または環状のアルキル基;ビニル基、アリル基、クロチル基、プレニル基、7-オクテニル基、シクロヘキセニル基などのアルケニル基;エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、フェニルエチニル基などのアルキニル基;メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n-ブトキシ基、n-ヘキシル基、シクロヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、などのアルコキシ基;メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、フェニルチオ基、ナフチルチオ基などのアルキルチオ基;tert-ブチルジメチルシリルオキシ基、tert-ブチルジフェニルシリルオキシ基などの三置換シリルオキシ基;アセトキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基などのアシロキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基などのアルコキシカルボニル基;メチルスルフォキシド基、エチルスルフォキシド基、フェニルスルフォキシド基などのスルフォキシド基;メチルスルフォニルオキシ基、エチルスルフォニルオキシ基、フェニルスルフォニルオキシ基、メトキシスルフォニル基、エトキシスルフォニル基、フェニルオキシスルフォニル基などのスルフォン酸エステル基;ジメチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、メチルフェニルアミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基などの1級または2級のアミノ基;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などで置換された、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、フェニル基などのアルキル基またはアリール基などで置換されていてもよいアミノ基;水酸基;シアノ基;ニトロ基;塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。 In the above general formula (I), the substituents include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, linear, branched or cyclic alkyl groups such as cyclooctyl; alkenyl groups such as vinyl, allyl, crotyl, prenyl, 7-octenyl and cyclohexenyl; ethynyl, propynyl and propargyl , alkynyl groups such as phenylethynyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, isopropyloxy group, n-butoxy group, n-hexyl group, cyclohexyloxy group, n-octyloxy group, n-decyloxy group, alkoxy groups such as n-dodecyloxy; alkylthio groups such as methylthio, ethylthio, propylthio, butylthio, phenylthio, and naphthylthio; tert-butyldimethylsilyloxy, tert-butyldiphenylsilyloxy trisubstituted silyloxy group; acetoxy group, propanoyloxy group, butanoyloxy group, pivaloyloxy group, acyloxy group such as benzoyloxy group; alkoxycarbonyl group such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group; sulfoxide groups such as foxide group, ethylsulfoxide group and phenylsulfoxide group; Acid ester group; primary or secondary amino group such as dimethylamino group, diphenylamino group, methylphenylamino group, methylamino group, ethylamino group; acetyl group, benzoyl group, benzenesulfonyl group, tert-butoxycarbonyl group an amino group optionally substituted with an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a phenyl group, or the like, or an aryl group substituted with a hydroxyl group; a cyano group; a nitro group; and halogen atoms such as a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and a fluorine atom.
上記一般式(I)において、Rは、好ましくは、置換基を有していてもよいナフチル基又は置換基を有していてもよいフルオレニル基である。該置換基については、前述同様である。 In general formula (I) above, R is preferably an optionally substituted naphthyl group or an optionally substituted fluorenyl group. The substituent is the same as described above.
工程(A)において、上述の一般式(I)で表される一置換アセチレンモノマーの重合反応により、一般式(II)
工程(A)において、有機ハイドライド中に、一般式(I)で表される一置換アセチレンモノマーを添加し、重合反応させる。有機ハイドライド中では、一般式(II)で表される一置換ポリアセチレンが生成される(例えば、固体状態の一置換ポリアセチレンが有機ハイドライド中に析出する)。 In the step (A), the monosubstituted acetylene monomer represented by the general formula (I) is added to the organic hydride and polymerized. In the organic hydride, monosubstituted polyacetylene represented by general formula (II) is produced (for example, solid-state monosubstituted polyacetylene precipitates in the organic hydride).
一置換アセチレンモノマーの重合反応において、触媒が用いられてもよい。該触媒としては、例えばロジウム錯体、パラジウム錯体、イリジウム錯体、白金錯体などが挙げられる。 A catalyst may be used in the polymerization reaction of the monosubstituted acetylene monomer. Examples of the catalyst include rhodium complexes, palladium complexes, iridium complexes and platinum complexes.
ロジウム錯体としては、例えばクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、アセチルアセトナトビス(エチレン)ロジウム、アセチルアセトナトビス(シクロオクテン)ロジウム、アセチルアセトナト(1,5-シクロオクタジエン)ロジウム、(1,5-シクロオクタジエン)ビス(トリフェニルホスフィン)ロジウムヘキサフルオロホスフェート、(ノルボルナジエン)トリス(トリフェニルホスフィン)ロジウムヘキサフルオロホスフェート、ビス(1,5-シクロオクタジエン)ロジウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(ノルボルナジエン)ロジウムテトラフルオロボレート、クロロビス(エチレン)ロジウムダイマー、クロロビス(シクロオクテン)ロジウムダイマー、クロロ(1,5-シクロオクタジエン)ロジウムダイマー、クロロ(ノルボルナジエン)ロジウムダイマー、クロロ(ジシクロペンタジエニル)ロジウムダイマー、クロロ(テトラフルオロベンゾバレレン)ロジウムダイマーなどが挙げられる。 Examples of rhodium complexes include chlorotris(triphenylphosphine)rhodium, acetylacetonatobis(ethylene)rhodium, acetylacetonatobis(cyclooctene)rhodium, acetylacetonato(1,5-cyclooctadiene)rhodium, (1, 5-cyclooctadiene)bis(triphenylphosphine)rhodium hexafluorophosphate, (norbornadiene)tris(triphenylphosphine)rhodiumhexafluorophosphate, bis(1,5-cyclooctadiene)rhodiumtrifluoromethanesulfonate, bis(norbornadiene) rhodium tetrafluoroborate, chlorobis(ethylene)rhodium dimer, chlorobis(cyclooctene)rhodium dimer, chloro(1,5-cyclooctadiene)rhodium dimer, chloro(norbornadiene)rhodium dimer, chloro(dicyclopentadienyl)rhodium dimer , chloro(tetrafluorobenzovalerene) rhodium dimer, and the like.
パラジウム錯体としては、例えばジクロロ(1,5-シクロオクタジエン)パラジウムが挙げられる。 Palladium complexes include, for example, dichloro(1,5-cyclooctadiene)palladium.
イリジウム錯体としては、アセチルアセトナト(1,5-シクロオクタジエン)イリジウム、ビス(1,5-シクロオクタジエン)イリジウムテトラフルオロボレート、クロロビス(シクロオクテン)イリジウムダイマー、クロロ(1,5-シクロオクタジエン)イリジウムダイマーなどが挙げられる。 Iridium complexes include acetylacetonato(1,5-cyclooctadiene)iridium, bis(1,5-cyclooctadiene)iridium tetrafluoroborate, chlorobis(cyclooctene)iridium dimer, chloro(1,5-cyclooctadiene) diene) and iridium dimer.
白金錯体としては、ジクロロ(1,5-シクロオクタジエン)白金、ジクロロ(ジシクロペンタジエニル)白金などが挙げられる。 Examples of platinum complexes include dichloro(1,5-cyclooctadiene)platinum and dichloro(dicyclopentadienyl)platinum.
一置換アセチレンモノマーの重合反応の触媒として、重合活性及び工業的な入手性の観点から、例えば、クロロ(ノルボルナジエン)ロジウムダイマー([Rh(nbd)Cl]2)を用いることができる。 From the viewpoint of polymerization activity and industrial availability, for example, chloro(norbornadiene)rhodium dimer ([Rh(nbd)Cl] 2 ) can be used as a catalyst for the polymerization reaction of monosubstituted acetylene monomers.
重合反応の活性を高めるために、必要に応じて、トリエチルアミン(NEt3)、トリブチルアミン、トリ-n-オクチルアミン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,2-ジアミノエタン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ジアミノプロパン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,4-ジアミノブタン、N,N-ジエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、N-メチルピペリジン、N-メチルピロリジン、N-メチルモルホリン、ピリジン、ピコリン、ルチジン、コリジン、キノリンなどの添加剤をさらに加えてもよい。 In order to enhance the activity of the polymerization reaction, triethylamine (NEt 3 ), tributylamine, tri-n-octylamine, N,N,N',N'-tetramethyl-1,2-diaminoethane, N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-diaminopropane, N,N,N',N'-tetramethyl-1,4-diaminobutane, N,N-diethylethanolamine, triethanol Additional additives such as amines, N-methylpiperidine, N-methylpyrrolidine, N-methylmorpholine, pyridine, picoline, lutidine, collidine, quinoline, etc. may be added.
上記一般式(II)で表される一置換ポリアセチレンは、後述する工程(B)において固体状態の一置換ポリアセチレンの色彩を観察する観点から、有機ハイドライドに難溶性であることが好ましい。ここで「難溶性」とは、有機ハイドライドへの溶解度が1.0質量%以下、好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下であることをいう。 The monosubstituted polyacetylene represented by the general formula (II) is preferably sparingly soluble in organic hydride from the viewpoint of observing the color of the solid-state monosubstituted polyacetylene in step (B) described later. Here, "poorly soluble" means that the solubility in organic hydride is 1.0% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less.
工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩の観察は、目視により行われてもよく、スペクトル測定(例えば、紫外可視分光光度計により拡散反射スペクトルを測定)により行われてもよい。色彩を目視により観察することで、後述するように、簡便かつ低コストで有機ハイドライドにおけるMCHとTOLとの混合比を把握することができ、ひいては、簡便かつ低コストで有機ハイドライドの水素貯蔵量を可視化して測定することができる。 In step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed visually or by spectrum measurement (for example, a diffuse reflectance spectrum is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer). By visually observing the color, as will be described later, the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride can be easily and inexpensively grasped, and the hydrogen storage amount of the organic hydride can be easily and inexpensively determined. It can be visualized and measured.
また、工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩は、例えば、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察されてもよい。この場合、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づく色彩の観察は、目視により行われてもよく、スペクトル測定(例えば、紫外可視分光光度計により拡散反射スペクトルを測定)により行われてもよい。波長の範囲は、350~750nmであり、好ましくは400~650nmである。 Also, in step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed, for example, based on the absorption band in the wavelength region of 350-750 nm. In this case, the observation of the color based on the absorption band in the wavelength region of 350 to 750 nm may be performed visually or by spectral measurement (for example, measuring the diffuse reflectance spectrum with an ultraviolet-visible spectrophotometer). . The wavelength range is 350-750 nm, preferably 400-650 nm.
工程(C)は、有機ハイドライド中の一置換ポリアセチレンの色彩に基づき、有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程である。 Step (C) is a step of measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color of the monosubstituted polyacetylene in the organic hydride.
有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンの色彩は、MCHとTOLとの混合比に依存して段階的に変化する。例えば、一置換ポリアセチレンがポリ2-エチニルナフタレン(P2EN)又はポリ2-エチニルフルオレン(P2EF)(上記一般式(I)において、Rがナフチル基又はフルオレニル基)である場合、MCHとTOLとの混合比に依存して、P2EN又はP2EFの色彩は、黄色、オレンジ色、赤色と段階的に変化し、TOLの混合比が大きくなるにつれて赤色が強調されるようになる。有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンの色彩は、上記一般式(I)におけるRの違いによって、上述した黄色、オレンジ色、赤色以外の他の色であってもよい。 The color of the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride changes stepwise depending on the mixing ratio of MCH and TOL. For example, when the monosubstituted polyacetylene is poly 2-ethynylnaphthalene (P2EN) or poly 2-ethynylfluorene (P2EF) (in the general formula (I) above, R is a naphthyl group or a fluorenyl group), a mixture of MCH and TOL Depending on the ratio, the color of P2EN or P2EF changes stepwise from yellow to orange to red, with red becoming more pronounced as the TOL mixture ratio increases. The color of the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride may be a color other than the yellow, orange and red described above depending on the difference in R in the general formula (I).
このように、有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンの色彩は、MCHとTOLとの混合比に依存して段階的に変化するため、一置換ポリアセチレンの色彩に基づき、工程(C)において、有機ハイドライド中のMCHとTOLとの混合比を測定することができる。例えば、一置換ポリアセチレンがP2EN又はP2EF(上記一般式(I)において、Rがナフチル基又はフルオレニル基)である場合、有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンが赤色を呈するときは、MCHが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が多いと推算することができ、一方で、一置換ポリアセチレンが黄色を呈するときは、TOLが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が少ないと推算することができる。また、MCHとTOLとの種々の混合比に調製されたTOL-MCH混合液を用いて、あらかじめMCHとTOLとの混合比と、一置換ポリアセチレンの色彩変化と、を対応させた“MCH-TOL混合比の色彩見本”を作製しておき、測定対象の有機ハイドライドについて本実施形態の方法を実施して観察された色彩について、“MCH-TOL混合比の色彩見本”と照合して、MCHとTOLとの混合比を測定することができる。 Thus, the color of the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride changes stepwise depending on the mixing ratio of MCH and TOL. The mixing ratio of MCH and TOL in the hydride can be measured. For example, when the monosubstituted polyacetylene is P2EN or P2EF (in general formula (I) above, R is a naphthyl group or a fluorenyl group), when the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride exhibits a red color, MCH is abundant. It can be estimated that the hydrogen storage capacity of the organic hydride is large. It can be estimated that the hydrogen storage capacity of In addition, using TOL-MCH mixed liquids prepared at various mixing ratios of MCH and TOL, the mixing ratio of MCH and TOL and the color change of monosubstituted polyacetylene were previously matched "MCH-TOL A "mixing ratio color sample" is prepared in advance, and the color observed by performing the method of this embodiment on the organic hydride to be measured is compared with the "MCH-TOL mixing ratio color sample", and MCH and The mixing ratio with TOL can be measured.
なお、前述したように、工程(B)において一置換ポリアセチレンの色彩を目視により観察することもでき、この場合、簡便かつ低コストで有機ハイドライドにおけるMCHとTOLとの混合比を可視化して測定することができる。有機ハイドライドではTOLとMCHとの混合比が水素貯蔵量と等価とみなせるため、工程(C)において有機ハイドライド中のTOLとMCHとの混合比を測定することで、有機ハイドライド中の水素貯蔵量を測定することができる。 As described above, the color of the monosubstituted polyacetylene can be visually observed in the step (B). In this case, the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride is easily visualized and measured at low cost. be able to. Since the mixing ratio of TOL and MCH in the organic hydride can be considered equivalent to the hydrogen storage capacity, the hydrogen storage capacity in the organic hydride can be estimated by measuring the mixing ratio of TOL and MCH in the organic hydride in step (C). can be measured.
また、前述したように、前記工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩は、例えば、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察されてもよく、該吸収帯に基づく色彩の観察は、目視により行われてもよく、スペクトル測定により行われてもよい。例えば、スペクトル測定の場合、波長350~750nmの領域において、短波長側に吸収帯がシフトしているときには、有機ハイドライド中にMCHが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が多いと推算することができ、一方で、長波長側に吸収帯がシフトしているときには、有機ハイドライド中にTOLが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が少ないと推算することができる。 Further, as described above, in the step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed, for example, based on the absorption band in the wavelength region of 350 to 750 nm, and the observation of the color based on the absorption band is It may be performed by visual observation or by spectral measurement. For example, in the case of spectral measurement, when the absorption band shifts to the short wavelength side in the wavelength region of 350 to 750 nm, it is determined that MCH is abundantly contained in the organic hydride, and the hydrogen storage amount of the organic hydride On the other hand, when the absorption band shifts to the long wavelength side, it is judged that TOL is abundantly contained in the organic hydride, and the hydrogen storage amount of the organic hydride is small. can be estimated.
次に、本実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量測定用化合物について説明する。 Next, the compound for measuring the hydrogen storage amount of organic hydride according to this embodiment will be described.
本実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量測定用化合物は、一般式(I)
有機ハイドライド(前述同様)中に、該水素貯蔵量測定用化合物(一置換アセチレンモノマー)を添加し、重合反応させる。そして、有機ハイドライド中で、前述の一般式(II)で表される一置換ポリアセチレンを生成させる(例えば、固体状態の一置換ポリアセチレンが有機ハイドライド中に析出する)。有機ハイドライド中に生成された一置換ポリアセチレンの色彩を観察することで、有機ハイドライド中のMCHとTOLとの混合比が測定され、ひいては、有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定することができる。一置換アセチレンモノマーの重合反応において、触媒が用いられてもよい。また、重合反応の活性を高めるために、必要に応じて、トリエチルアミン(NEt3)などの添加剤をさらに加えてもよい。各用語の詳細については、前述同様である。 The hydrogen storage amount measuring compound (monosubstituted acetylene monomer) is added to an organic hydride (same as described above) and polymerized. Then, the monosubstituted polyacetylene represented by the general formula (II) is produced in the organic hydride (for example, the monosubstituted polyacetylene in solid state is precipitated in the organic hydride). By observing the color of the monosubstituted polyacetylene produced in the organic hydride, the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride can be measured, and thus the hydrogen storage capacity of the organic hydride can be measured. A catalyst may be used in the polymerization reaction of the monosubstituted acetylene monomer. In addition, an additive such as triethylamine (NEt 3 ) may be further added as necessary in order to enhance the activity of the polymerization reaction. The details of each term are the same as described above.
次に、他の実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法について詳細に説明する。 A method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride according to another embodiment will now be described in detail.
本実施態様よる有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法は、
(A)有機ハイドライド(前述同様)中に、一般式(II)
(B)前記工程(A)で添加された前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む。
A method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride according to this embodiment comprises:
(A) In the organic hydride (same as above), the general formula (II)
(B) observing the color of the monosubstituted polyacetylene added in step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including.
工程(A)で添加される一置換ポリアセチレンは、一般式(II)
上記一般式(II)で表される一置換ポリアセチレンは、後述する工程(B)において固体状態の一置換ポリアセチレンの色彩を観察する観点から、有機ハイドライドに難溶性であることが好ましい。「難溶性」とは、前述同様である。 The monosubstituted polyacetylene represented by the general formula (II) is preferably sparingly soluble in organic hydride from the viewpoint of observing the color of the solid-state monosubstituted polyacetylene in step (B) described later. "Poorly soluble" is the same as described above.
工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩の観察は、前述同様に、目視により行われてもよく、スペクトル測定(例えば、紫外可視分光光度計により拡散反射スペクトルを測定)により行われてもよい。 In the step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed visually as described above, or by spectral measurement (for example, the diffuse reflectance spectrum is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer). .
また、工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩は、例えば、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察されてもよい。この場合、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づく観察は、目視により行われてもよく、スペクトル測定(例えば、紫外可視分光光度計により拡散反射スペクトルを測定)より行われてもよい。波長の範囲は、350~750nmであり、好ましくは400~650nmである。 Also, in step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed, for example, based on the absorption band in the wavelength region of 350-750 nm. In this case, the observation based on the absorption band in the wavelength region of 350 to 750 nm may be performed visually or by spectral measurement (for example, the diffuse reflectance spectrum is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer). The wavelength range is 350-750 nm, preferably 400-650 nm.
工程(C)は、有機ハイドライド中の一置換ポリアセチレンの色彩に基づき、有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程である。 Step (C) is a step of measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color of the monosubstituted polyacetylene in the organic hydride.
有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンの色彩は、MCHとTOLとの混合比に依存して段階的に変化する。一置換ポリアセチレンの色彩の変化については、前述同様である。 The color of the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride changes stepwise depending on the mixing ratio of MCH and TOL. The change in color of monosubstituted polyacetylene is the same as described above.
有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンの色彩は、MCHとTOLとの混合比に依存して段階的に変化するため、一置換ポリアセチレンの色彩に基づき、工程(C)において、有機ハイドライド中のMCHとTOLとの混合比を測定することができる。例えば、一置換ポリアセチレンがP2EN又はP2EF(上記一般式(I)において、Rがナフチル基又はフルオレニル基)である場合、有機ハイドライド中に存在する一置換ポリアセチレンが赤色を呈するときは、MCHが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が多いと推算することができ、一方で、一置換ポリアセチレンが黄色を呈するときは、TOLが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が少ないと推算することができる。また、MCHとTOLとの種々の混合比に調製されたTOL-MCH混合液を用いて、あらかじめMCHとTOLとの混合比と、一置換ポリアセチレンの色彩変化と、と対応させた“MCH-TOL混合比の色彩見本”を作製しておき、測定対象の有機ハイドライドについて本実施形態の方法を実施して観察された色彩について、“MCH-TOL混合比の色彩見本”と照合して、MCHとTOLとの混合比を測定することができる。 Since the color of the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride changes stepwise depending on the mixing ratio of MCH and TOL, in the step (C), based on the color of the monosubstituted polyacetylene, MCH in the organic hydride and TOL can be measured. For example, when the monosubstituted polyacetylene is P2EN or P2EF (in general formula (I) above, R is a naphthyl group or a fluorenyl group), when the monosubstituted polyacetylene present in the organic hydride exhibits a red color, MCH is abundant. It can be estimated that the hydrogen storage capacity of the organic hydride is large. It can be estimated that the hydrogen storage capacity of In addition, using TOL-MCH mixed solutions prepared at various mixing ratios of MCH and TOL, the mixing ratio of MCH and TOL and the color change of monosubstituted polyacetylene were matched in advance with "MCH-TOL A "mixing ratio color sample" is prepared in advance, and the color observed by performing the method of the present embodiment on the organic hydride to be measured is compared with the "MCH-TOL mixing ratio color sample", and MCH and The mixing ratio with TOL can be measured.
なお、前述したように、工程(B)において一置換ポリアセチレンの色彩を目視により観察することもでき、この場合、簡便かつ低コストで有機ハイドライドにおけるMCHとTOLとの混合比を可視化して測定することができる。有機ハイドライドではTOLとMCHとの混合比が水素貯蔵量と等価とみなせるため、工程(C)において有機ハイドライド中のTOLとMCHとの混合比を測定することで、有機ハイドライド中の水素貯蔵量を測定することができる。 As described above, the color of the monosubstituted polyacetylene can be visually observed in the step (B). In this case, the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride is easily visualized and measured at low cost. be able to. Since the mixing ratio of TOL and MCH in the organic hydride can be considered equivalent to the hydrogen storage capacity, the hydrogen storage capacity in the organic hydride can be estimated by measuring the mixing ratio of TOL and MCH in the organic hydride in step (C). can be measured.
また、前述したように、前記工程(B)において、一置換ポリアセチレンの色彩は、例えば、波長350~750nmの領域における吸収帯に基づき観察されてもよく、該吸収帯に基づく観察は、目視により行われてもよく、スペクトル測定により行われてもよい。例えば、スペクトル測定の場合、波長350~750nmの領域において、短波長側に吸収帯がシフトしているときには、有機ハイドライド中にMCHが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が多いと推算することができ、一方で、長波長側に吸収帯がシフトしているときには、有機ハイドライド中にTOLが豊富に含まれていると判断され、有機ハイドライドの水素貯蔵量が少ないと推算することができる。 In addition, as described above, in the step (B), the color of the monosubstituted polyacetylene may be observed, for example, based on the absorption band in the wavelength range of 350 to 750 nm, and the observation based on the absorption band is performed by visual observation. may be performed, and may be performed by spectral measurement. For example, in the case of spectral measurement, when the absorption band shifts to the short wavelength side in the wavelength region of 350 to 750 nm, it is determined that MCH is abundantly contained in the organic hydride, and the hydrogen storage amount of the organic hydride On the other hand, when the absorption band shifts to the long wavelength side, it is judged that TOL is abundantly contained in the organic hydride, and the hydrogen storage amount of the organic hydride is small. can be estimated.
次に、他の実施形態による有機ハイドライドの水素貯蔵量測定用化合物について説明する。 Next, a compound for measuring the hydrogen storage amount of an organic hydride according to another embodiment will be described.
本実施形態による有機ハイドライド(前述同様)の水素貯蔵量測定用化合物は、一般式(II)
該水素貯蔵量測定用化合物(一置換ポリアセチレン)は、有機ハイドライド中に添加されると、有機ハイドライド中のTOLとMCHとの混合比に依存して色彩が変化し、この色彩を観察することで、有機ハイドライド中のMCHとTOLとの混合比が測定され、ひいては、有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定することができる。各用語の詳細については、前述同様である。 When the hydrogen storage amount measuring compound (monosubstituted polyacetylene) is added to the organic hydride, the color changes depending on the mixing ratio of TOL and MCH in the organic hydride. , the mixing ratio of MCH and TOL in the organic hydride is measured, and thus the hydrogen storage capacity of the organic hydride can be measured. The details of each term are the same as described above.
以上説明したように、一置換ポリアセチレンの色彩を観察することで、有機ハイドライドの水素貯蔵量を簡便かつ低コストで測定することのできる方法を提供することができる。特に、一置換ポリアセチレンの色彩を目視により観察することで、ガスクロマトグラフィー法で用いられるような大型装置を設置することが不可能な現場でも、有機ハイドライド中の水素貯蔵量を短時間かつ簡便に可視化して測定できることが期待される。 As described above, it is possible to provide a simple and low-cost method for measuring the amount of hydrogen stored in an organic hydride by observing the color of the monosubstituted polyacetylene. In particular, by visually observing the color of monosubstituted polyacetylene, it is possible to quickly and easily determine the amount of hydrogen stored in organic hydride even at sites where it is impossible to install a large-scale apparatus such as that used in gas chromatography. It is expected that it can be visualized and measured.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
種々の割合でトルエン(TOL)とメチルシクロヘキサン(MCH)とを混合したTOL-MCH混合液(液体有機ハイドライド代替液)中で一置換ポリアセチレンを合成し、TOL-MCH混合比による一置換ポリアセチレンの色彩変化を検証した。
(Example 1)
Monosubstituted polyacetylene was synthesized in a TOL-MCH mixed solution (liquid organic hydride alternative solution) in which toluene (TOL) and methylcyclohexane (MCH) were mixed in various proportions, and the color of the monosubstituted polyacetylene depending on the TOL-MCH mixing ratio. Verified the changes.
(重合反応)
TOL-MCH混合液(液体有機ハイドライド代替液)を、メチルシクロヘキサン(MCH)(和光純薬工業社)とトルエン(TOL)(純正化学社)とを以下の混合比で混合することで調製した。
MCH:TOL=100:0
MCH:TOL=75:25
MCH:TOL=50:50
MCH:TOL=25:75
MCH:TOL=0:100
(Polymerization reaction)
A TOL-MCH mixed solution (liquid organic hydride alternative) was prepared by mixing methylcyclohexane (MCH) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and toluene (TOL) (Junsei Chemical Co., Ltd.) at the following mixing ratio.
MCH:TOL=100:0
MCH:TOL=75:25
MCH:TOL=50:50
MCH:TOL=25:75
MCH:TOL=0:100
TOL-MCH混合液を2分割し、一方に一置換アセチレンモノマーを加えて“A液”とし、他方にロジウム錯体触媒([Rh(nbd)Cl]2)(2,5-Norbornadiene Rhodium(I)Chloride Dimer、和光純薬工業社)及びトリエチルアミン(NEt3)(トリエチルアミン、関東化学社)を加えて“B液”とした。一置換アセチレンモノマーとして、以下に示す、2-エチニルナフタレン(R=2EN)及び2-エチニルフルオレン(R=2EF)の2種類を用いた。2-エチニルナフタレンについては、Yasuteru Mawatari et al,Polymer 55(2014)2356-2361に記載の方法により合成した。2-エチニルフルオレンについては、SYNTHETIC COMMUNICATIONS,28(14),2571-2576(1998)に記載の方法により合成した。 The TOL-MCH mixed solution was divided into two parts, and a monosubstituted acetylene monomer was added to one part to make "A solution", and a rhodium complex catalyst ([Rh(nbd)Cl] 2 ) (2,5-Norbornadiene Rhodium (I)) was added to the other part. Chloride Dimer, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and triethylamine (NEt 3 ) (triethylamine, Kanto Chemical Co., Ltd.) were added to prepare "B solution". Two types of 2-ethynylnaphthalene (R=2EN) and 2-ethynylfluorene (R=2EF) shown below were used as monosubstituted acetylene monomers. 2-ethynylnaphthalene was synthesized by the method described in Yasuteru Mawatari et al, Polymer 55 (2014) 2356-2361. 2-ethynylfluorene was synthesized by the method described in SYNTHETIC COMMUNICATIONS, 28(14), 2571-2576 (1998).
2-エチニルナフタレン(2EN)を用いた場合、TOL-MCH混合液を9.9mLずつ二分し、一方に2ENを300mg投入し撹拌及び溶解してA液とし、他方にロジウム錯体触媒4.5mg及びトリエチルアミン136μLを投入し撹拌及び溶解してB液とした。その後、A液にB液を加えた。 When 2-ethynylnaphthalene (2EN) is used, the TOL-MCH mixture is divided into two 9.9 mL portions, and 300 mg of 2EN is added to one of the two, stirred and dissolved to form liquid A, and 4.5 mg of the rhodium complex catalyst and 4.5 mg of rhodium complex catalyst are added to the other. 136 μL of triethylamine was added, stirred and dissolved to obtain liquid B. Then, B liquid was added to A liquid.
2-エチニルフルオレン(2EF)を用いた場合、TOL-MCH混合液を7.9mLずつ二分し、一方に2EFを300mg投入し撹拌及び溶解してA液とし、他方にロジウム錯体触媒3.6mg及びトリエチルアミン109μLを投入し撹拌及び溶解してB液とした。その後、A液にB液を加えた。 When 2-ethynylfluorene (2EF) is used, the TOL-MCH mixture is divided into two parts of 7.9 mL each, and 300 mg of 2EF is added to one of them, stirred and dissolved to form liquid A, and 3.6 mg of a rhodium complex catalyst and 109 μL of triethylamine was added, stirred and dissolved to obtain a liquid B. Then, B liquid was added to A liquid.
A液にB液を加えると同時に、混合液を室温にて15秒間激しく振とうした。生成した一置換ポリアセチレンの析出物(ポリ2-エチニルナフタレン(P2EN)及びポリ2-エチニルフルオレン(P2EF))を吸引ろ過し、反応に用いたTOL-MCH混合液で洗浄した後、40℃で減圧乾燥した。重合反応を以下に示す。 At the same time that the B solution was added to the A solution, the mixed solution was vigorously shaken at room temperature for 15 seconds. The produced precipitates of monosubstituted polyacetylene (poly 2-ethynylnaphthalene (P2EN) and poly 2-ethynylfluorene (P2EF)) were filtered by suction, washed with the TOL-MCH mixture used in the reaction, and then decompressed at 40°C. Dried. The polymerization reaction is shown below.
(生成したポリマーの色彩評価)
生成した析出物(一置換ポリアセチレン)を目視にて観察した(図1)。なお、該析出物(P2EN及びP2EF)はいずれもTOL-MCH混合液に不溶性であった。P2EN(図1(a))及びP2EF(図1(b))の両方で、TOL-MCH混合液中のTOLの含有量が増えるにつれて、黄色から赤色に段階的に変化し、MCH:TOL=0:100では赤色が最も強調された。
(Color evaluation of generated polymer)
The generated precipitate (monosubstituted polyacetylene) was visually observed (Fig. 1). Both of the precipitates (P2EN and P2EF) were insoluble in the TOL-MCH mixture. Both P2EN (Fig. 1(a)) and P2EF (Fig. 1(b)) showed a stepwise change from yellow to red with increasing TOL content in the TOL-MCH mixture, MCH:TOL= At 0:100, red was most emphasized.
(生成したポリマーのスペクトル評価)
色彩変化をより詳細に検討するために、吸収スペクトルを測定した。生成した析出物(P2EN)について、拡散反射スペクトルを紫外可視分光光度計で測定した(図2)。より具体的には、生成した析出物(P2EN)10mgをアルミナ200mg(富士フイルム和光純薬社、αアルミナ、0.5μm)と混合希釈し、日本分光V-670に積分球ユニットISN-723を装着して拡散反射スペクトルを測定した。なお、図2の縦軸において、本技術分野において一般的な手法に基づき、クベルカ・ムンク変換(拡散反射測定時の定量性を向上させる変換)を行い、さらに各スペクトルの面積値を同一に変換することで規格化した任意単位を用いた。その結果、この色彩変化は、450nmと550nmの吸収帯の強度比が変化することに起因することがわかった。TOL-MCH混合液中のTOLの含有量が増えるにつれて、吸収帯が長波長側にシフトした。
(Spectral evaluation of generated polymer)
Absorption spectra were measured to examine the color change in more detail. The diffuse reflectance spectrum of the formed precipitate (P2EN) was measured with a UV-visible spectrophotometer (Fig. 2). More specifically, 10 mg of the produced precipitate (P2EN) was mixed and diluted with 200 mg of alumina (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd., α-alumina, 0.5 μm), and an integrating sphere unit ISN-723 was added to JASCO V-670. Diffuse reflectance spectra were measured after wearing. In addition, on the vertical axis of FIG. 2, based on a general method in this technical field, Kubelka-Munk transformation (transformation for improving quantitativeness when measuring diffuse reflectance) is performed, and the area value of each spectrum is transformed to the same value. We used an arbitrary unit normalized by As a result, it was found that this color change was caused by a change in the intensity ratio of the absorption bands at 450 nm and 550 nm. As the TOL content in the TOL-MCH mixture increased, the absorption band shifted to longer wavelengths.
本実施例により、液体有機ハイドライド中で一置換アセチレンモノマーから重合反応により生成した一置換ポリアセチレンの色彩変化を観察することにより、液体有機ハイドライド中のTOL-MCH混合比を把握できることが明らかとなった。以上より、本実施例の方法を用いることで、液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を測定できることが示された。特に、一置換ポリアセチレンの色彩変化を目視により観察することで、液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を数分以内に可視化して測定できることが期待される。 This example revealed that the TOL-MCH mixing ratio in the liquid organic hydride can be grasped by observing the color change of the monosubstituted polyacetylene produced by the polymerization reaction from the monosubstituted acetylene monomer in the liquid organic hydride. . From the above, it was shown that the hydrogen storage amount in the liquid organic hydride can be measured by using the method of this example. In particular, by visually observing the color change of the monosubstituted polyacetylene, it is expected that the amount of hydrogen stored in the liquid organic hydride can be visualized and measured within several minutes.
(実施例2)
種々の割合でTOLとMCHとを混合したTOL-MCH混合液(液体有機ハイドライド代替液)中に一置換ポリアセチレンを浸漬し、TOL-MCH混合比による一置換ポリアセチレンの色彩変化を検証した。
(Example 2)
A monosubstituted polyacetylene was immersed in a TOL-MCH mixed solution (liquid organic hydride alternative solution) in which TOL and MCH were mixed at various ratios, and the color change of the monosubstituted polyacetylene depending on the TOL-MCH mixing ratio was verified.
TOL-MCH混合液(液体有機ハイドライド代替液)として、以下の混合比のものを使用した。TOL-MCH混合液の調製方法は、実施例1と同様である。
MCH:TOL=100:0
MCH:TOL=50:50
MCH:TOL=0:100
As the TOL-MCH mixed solution (liquid organic hydride substitute), the following mixed ratio was used. The method for preparing the TOL-MCH mixture is the same as in Example 1.
MCH:TOL=100:0
MCH:TOL=50:50
MCH:TOL=0:100
P2EN(一置換ポリアセチレン)(Polymer 55(2014)2356-2361に記載の方法により合成した)の小片(サイズ:1-5mm角、重量:5~50mg)を、TOL-MCH混合液に浸漬した後、1分間保持し、ろ過回収した。 After immersing a small piece (size: 1-5 mm square, weight: 5-50 mg) of P2EN (monosubstituted polyacetylene) (synthesized by the method described in Polymer 55 (2014) 2356-2361) in the TOL-MCH mixed solution , held for 1 minute, and collected by filtration.
ろ過回収したP2ENについて、実施例1と同様に、拡散反射スペクトルを紫外可視分光光度計で測定した(図3)。なお、図3の縦軸において、図2と同様に任意単位を用いた。TOL-MCH混合液中のTOLの含有量が増えるにつれて、吸収帯が長波長側にシフトした。 The diffuse reflectance spectrum of the collected P2EN was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer in the same manner as in Example 1 (FIG. 3). Note that the vertical axis in FIG. 3 uses an arbitrary unit as in FIG. As the TOL content in the TOL-MCH mixture increased, the absorption band shifted to longer wavelengths.
本実施例により、液体有機ハイドライド中に一置換ポリアセチレンを浸漬させて、一置換ポリアセチレンの色彩変化を観察することにより、液体有機ハイドライド中のTOL-MCH混合比を把握できることが明らかとなった。以上より、本実施例の方法を用いることで、液体有機ハイドライド中の水素貯蔵量を測定できることが示された。 This example revealed that the TOL-MCH mixture ratio in the liquid organic hydride can be grasped by immersing the monosubstituted polyacetylene in the liquid organic hydride and observing the color change of the monosubstituted polyacetylene. From the above, it was shown that the hydrogen storage amount in the liquid organic hydride can be measured by using the method of this example.
Claims (8)
(B)前記工程(A)で得られた前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む、
ことを特徴とする有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法。 (A) in the organic hydride, general formula (I)
(B) a step of observing the color of the monosubstituted polyacetylene obtained in the step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including,
A method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride, characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 In the step (B), the color is observed based on the absorption band in the wavelength range of 350 to 750 nm.
2. The method of claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 R is an optionally substituted naphthyl group or fluorenyl group,
3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that:
(B)前記工程(A)で添加された前記一置換ポリアセチレンの色彩を観察する工程と、
(C)前記工程(B)で観察された前記色彩に基づき、前記有機ハイドライド中のメチルシクロヘキサン(MCH)とトルエン(TOL)との混合比を測定する工程と、
を含む、
ことを特徴とする有機ハイドライドの水素貯蔵量を測定するための方法。 (A) In the organic hydride, general formula (II)
(B) observing the color of the monosubstituted polyacetylene added in step (A);
(C) measuring the mixing ratio of methylcyclohexane (MCH) and toluene (TOL) in the organic hydride based on the color observed in step (B);
including,
A method for measuring the hydrogen storage capacity of an organic hydride, characterized by:
ことを特徴とする請求項5に記載の方法。 In the step (B), the color is observed based on the absorption band in the wavelength range of 350 to 750 nm.
6. The method of claim 5, wherein:
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。 R is an optionally substituted naphthyl group or fluorenyl group,
7. A method according to claim 5 or 6, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019056802A JP7250318B2 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019056802A JP7250318B2 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020159743A JP2020159743A (en) | 2020-10-01 |
| JP7250318B2 true JP7250318B2 (en) | 2023-04-03 |
Family
ID=72642802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019056802A Active JP7250318B2 (en) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7250318B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7180654B2 (en) * | 2020-09-24 | 2022-11-30 | 株式会社三洋物産 | game machine |
| JP7180653B2 (en) * | 2020-09-24 | 2022-11-30 | 株式会社三洋物産 | game machine |
| JP7180656B2 (en) * | 2020-09-24 | 2022-11-30 | 株式会社三洋物産 | game machine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225863A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Japan Atomic Energy Agency | Organic hydride detection component and method for detecting presence of organic hydride |
| CN105158346A (en) | 2015-08-14 | 2015-12-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | A method for generating an oil-cracking natural gas geochemical map |
| JP2016102680A (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Mixed liquid concentration measurement device, hydrogen generation system, and concentration measurement method |
| JP2017150896A (en) | 2016-02-23 | 2017-08-31 | Jxtgエネルギー株式会社 | Gas analyzer and gas supply system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58155340A (en) * | 1982-03-12 | 1983-09-16 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Quantitative analysis of toluene |
-
2019
- 2019-03-25 JP JP2019056802A patent/JP7250318B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012225863A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-15 | Japan Atomic Energy Agency | Organic hydride detection component and method for detecting presence of organic hydride |
| JP2016102680A (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Mixed liquid concentration measurement device, hydrogen generation system, and concentration measurement method |
| CN105158346A (en) | 2015-08-14 | 2015-12-16 | 中国石油天然气股份有限公司 | A method for generating an oil-cracking natural gas geochemical map |
| JP2017150896A (en) | 2016-02-23 | 2017-08-31 | Jxtgエネルギー株式会社 | Gas analyzer and gas supply system |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MAWATARI, Yasuteru et.al.,Structural determination of stretched helix and contracted helix having yellow and red colors of poly(2-ethynylnaphthalene) prepared with a [Rh(norbornadiene)Cl]2-triethylamine catalyst,Polymer,2014年04月08日,55,2356-2361,http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2014.04.001 |
| MOTOSHIGE, Asahi et.al.,Irreversible Helix Rearrangement from Cis-Transoid to Cis-Cisoid in Poly(p-n-hexyloxyphenylacetylene) Induced by Heat-Treatment in Solid Phase,JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A:POLYMER CHEMISTRY,2012年04月28日,Vol. 50, 15,3008-3015,DOI: 10.1002/pola.26089 |
| 増田 俊夫,置換ポリアセチレンの新しい展開,高分子,38巻,192-195 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020159743A (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shi et al. | Highly efficient photo-and electroluminescence from two-coordinate Cu (I) complexes featuring nonconventional N-heterocyclic carbenes | |
| Yam et al. | Light-emitting self-assembled materials based on d8 and d10 transition metal complexes | |
| JP7250318B2 (en) | Method and mixture for measuring hydrogen storage capacity of organic hydrides | |
| Schmidbaur et al. | The gold–hydrogen bond, Au–H, and the hydrogen bond to gold, Au⋯ H–X | |
| Qi et al. | Discrimination of saturated alkanes and relevant volatile compounds via the utilization of a conceptual fluorescent sensor array based on organoboron-containing polymers | |
| EP3176568B1 (en) | Diffraction data analysis method, computer program, and recording medium | |
| Chan et al. | Towards thermochromic and thermoresponsive near-infrared (NIR) luminescent molecular materials through the modulation of inter-and/or intramolecular Pt⋯ Pt and π–π interactions | |
| Feng et al. | PMMA-copolymerized color tunable and pure white-light emitting Eu 3+–Tb 3+ containing Ln-metallopolymers | |
| Kokina et al. | Chiral zinc (II) and cadmium (II) complexes with a dihydrophenanthroline ligand bearing (–)-α-pinene fragments: Synthesis, crystal structures and photophysical properties | |
| Kiefer et al. | Coinage Metal Complexes of Bis‐Alkynyl‐Functionalized N‐Heterocyclic Carbenes: Reactivity, Photophysical Properties, and Quantum Chemical Investigations | |
| Kuzu et al. | Syntheses, structures and electronic properties of zwitterionic iron (II) and cobalt (II) complexes featuring ambidentate tris (pyrazolyl) methanide ligands | |
| Consiglio et al. | Structure and aggregation properties of a Schiff-base zinc (II) complex derived from cis-1, 2-diaminocyclohexane | |
| US5766952A (en) | Vapochromic platinum-complexes and salts | |
| Schulz et al. | Excited State Properties of Heteroleptic Cu (I) 4 H-Imidazolate Complexes | |
| Ferrer et al. | Polypyridyl-functionalizated alkynyl gold (I) metallaligands supported by tri-and tetradentate phosphanes | |
| Aslanidis et al. | Copper (I) halide complexes of 2-thiohydantoin and 5, 5-diphenyl-2-thiohydantoin | |
| Singh et al. | Diaminopyridine Hg (II)-based 1D supramolecular polymer: Crystallographic and computational insights into spodium bonding | |
| Grimm et al. | A novel functionalized P, C, P pincer ligand complex | |
| Lai et al. | Efficient singlet oxygen generation by luminescent 2‐(2′‐thienyl) pyridyl cyclometalated platinum (II) complexes and their calixarene derivatives | |
| Chang et al. | Anion sensing by rhenium (I) carbonyls with polarized N–H recognition motifs | |
| Eberhard et al. | Structural variety of 5-fluoroarene-2-aminopyrimidine in comparison to 2-aminopyrimidine silver (I) coordination polymers: progress report and overview | |
| Camara et al. | Assembly of Heterometallic Rigid-Rod Complexes and Coordination Oligomers from Gold (I) Metalloligands | |
| Shiotsuka et al. | Synthesis and photophysical characterization of phosphorescent platinum (II) bis-(trimethylsilyl) ethynyl-phenanthroline organometallic complexes with bis-arylethynyl derivatives | |
| Colombo et al. | Luminescent blue emissive bis (alkynyl) borane compounds with a N, O-coordinated ligand | |
| Sarcher et al. | Synthesis and photophysical properties of GemPhos noble metal complexes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220304 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221101 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230110 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230307 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230314 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7250318 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |