分子動力学法を用いたイオン液体水溶液の特性評価と 正浸透膜透過シミュレーション

摘要

世界規模で深刻な問題になりつつある水不 足を解消する方法の1つとして逆浸透膜を用いた海水 淡水化が挙げられる．しかし，逆浸透法は高い圧力を 供給液にかける必要があり，エネルギー消費量が大き いため，省エネルギーな水処理技術として正浸透(FO) 膜法が注目を集めている．FO 法では供給液(FS)より も高い浸透圧を持つ駆動溶液(DS)を用いることで，浸 透圧駆動による自発的な水透過を可能としている[1]． 本研究では，FO 法に適した DS として排熱が利用 可能な温度域で均一相から二相に分離するイオン液体 (ILs)水溶液に着目した．相転移は数度の温度変化によ り1相(ILs / 水混合系)から2相(濃厚相と希薄相)へと分 離することから容易な DS 再生と水の回収が実現でき ると考えられる．しかし，ILs 水溶液の分子構造とそ の特性の関係性は解明されていない．本研究では，下 限臨界溶解温度(LCST)型相転移を誘起する新規 ILs に 着目し，分子動力学 (MD) シミュレーションを用い ることで ILs 水溶液の特性評価を行い，FO 法へ応用 の際の指針とすることを目的とする．