(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン及びアニオンからなり、融点が５０℃未満であるイオン液体を含み、
前記アニオンは、アミド系アニオン及びＣＦ３ＳＯ３−からなる群より選ばれる少なくとも一つであり、
前記カチオンは、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格を有し、
前記エチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格は、前記骨格中の少なくとも１つの窒素原子が１級又は２級アミノ基であり、かつ前記骨格中の少なくとも１つの窒素原子は水素陽イオンが結合したアミニウムであり、
前記カチオン中のヘテロ元素は、炭素と水素と酸素とを除く元素である、二酸化炭素化学吸収液。
【請求項２】
前記カチオンは、３級アミノ基を有する、請求項１に記載の二酸化炭素化学吸収液。
【請求項３】
前記エチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格は、ポリエチレンジアミン又はポリプロピレンジアミン骨格である、請求項１又は２に記載の二酸化炭素化学吸収液。
【請求項４】
前記ポリエチレンジアミン又はポリプロピレンジアミン骨格は、ジエチレントリアミン骨格又はＮ−（２−アミノエチル）ピペラジン骨格である、請求項３に記載の二酸化炭素化学吸収液。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の二酸化炭素化学吸収液を、二酸化炭素を含む混合ガスと接触させることによって二酸化炭素を前記二酸化炭素化学吸収液に吸収させて、前記混合ガスから前記二酸化炭素を選択的に分離することを含む、二酸化炭素分離回収方法。
【請求項６】
二酸化炭素を吸収した二酸化炭素化学吸収液を、吸収時の温度より高温にすることで前記二酸化炭素を放散させて回収し、前記二酸化炭素化学吸収液を再生することを更に含む、請求項５に記載の二酸化炭素分離回収方法。
【請求項７】
二酸化炭素を吸収した二酸化炭素化学吸収液を、吸収時の温度より高温かつ１００℃以下に昇温して、吸収した二酸化炭素の８０％以上を放散させて回収し、前記二酸化炭素化学吸収液を再生することを含む、請求項６に記載の二酸化炭素分離回収方法。
【請求項８】
吸収した二酸化炭素を含んだ二酸化炭素化学吸収液を減圧することで、吸収した二酸化炭素を放散させて回収し、二酸化炭素化学吸収液を再生することを含む、請求項５に記載の二酸化炭素分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を化学的に吸収する二酸化炭素化学吸収液及びその二酸化炭素化学吸収液を用いた二酸化炭素分離回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸性ガス、特に二酸化炭素を分離回収する技術は、天然ガスを原料とする水素やメタンの製造、宇宙空間や海中などの閉鎖状態にある住環境の維持等に必要であり、また、温暖化ガス排出量の削減の観点から火力発電所や製鉄所などの大量排出源を対象として盛んに研究されている。また、窒素酸化物、硫黄酸化物、硫化水素、無機酸や有機酸等の二酸化炭素以外の酸性ガスの除去も産業的・社会的に重要な技術である。酸性ガス分離技術としては、物理吸収法、化学吸収法、膜分離法、吸着法などが知られている。
【０００３】
このうち、化学吸収法は、酸性ガスと化学反応する吸収液を用いた酸性ガス分離技術である。例えば、酸性ガスを含む気体を室温付近で吸収液に接触させ、酸性ガスを吸収液に化学的に吸収させ、酸性ガス濃度が減少した気体と酸性ガスを吸収した吸収液とを分離する。そして、分離した吸収液を昇温することで酸性ガスを吸収液から放散させて酸性ガスを回収する。また、酸性ガスを放散した吸収液は再生され、再び酸性ガスの分離回収に利用される。
【０００４】
この化学吸収法として、アミン化合物やアルカリ金属塩を含む水溶液を、二酸化炭素の化学吸収液として用いる方法が提案されている。例えば、特許文献１には、モノエタノールアミン水溶液を吸収液として使用する方法が記載されている。また、イオン液体を化学吸収液とする酸性ガスの分離回収方法も報告されている。例えば、特許文献２には、一級アミン基の導入された液体であるイオン性液体を主成分とする吸収液を用いたガス精製方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１８４８６５号公報
【特許文献２】特開２００６−３６９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載のアミン化合物水溶液を吸収液として用いる酸性ガス分離回収方法は、吸収液から酸性ガスを放散させて吸収液を再生するために、１００℃以上の高温条件が必要であるという問題がある。また、吸収液と二酸化炭素との化学結合を切断する反応熱に加えて、比熱容量の大きい水の昇温と水の蒸発に要する熱エネルギーが多大に掛かり、吸収液再生に要する熱エネルギーが著しく大きいという問題がある。また、昇温により吸収液が揮発するため、吸収液回収器などの付属設備を設置しなければならず、過剰の設備投資が必要となり、さらに、吸収液の経年劣化による損失も問題視されている。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のイオン性液体を吸収液として用いる方法は、イオン液体が不揮発であるため損失なく再利用できる点、溶媒としての水が不要なため水の蒸発潜熱によるエネルギー損失がほとんど無い点、イオン液体が水に比べて比熱容量が小さく、吸収液の昇温に要するエネルギーを低減できる点などにより、従来のアミン化合物水溶液を用いた場合と比較して、吸収液再生時の消費エネルギーを著しく低減できると考えられる。しかしながら、特許文献２に記載のイオン性液体を用いた吸収液は、吸収液を再生するために１００℃以上の加熱を行っている。
【０００８】
ここで、イオン液体は、一般に、カチオンとアニオンのみから構成される液状の塩であり、その特徴として、蒸気圧が非常に低いこと、難燃性であること、熱・化学的に安定であること、幅広い温度範囲で液体であること、電気伝導性を有すること等が挙げられる。そのため、イオン液体は、電気化学デバイスの電解質、分離精製や有機反応等の各種プロセスにおける溶媒、アクチュエータや潤滑剤等の機能性材料などとして多岐にわたる研究がなされている。しかし、イオン液体を酸性ガス分離回収方法の吸収液として使用する研究は、いまだ十分とはいえない。
【０００９】
二酸化炭素などの酸性ガスを分離回収する技術分野においては、省エネルギーの観点からプロセスの高効率化が強く要請されていた。この要請に応えるためには、例えば、室温近傍（ここではｔ１とする）で酸性ガスを多量に吸収し、所定の温度（ｔ２とする）に昇温した時に酸性ガスを容易に放散できる、比熱容量が小さく、蒸発潜熱が無視できる、吸収液が必要となる。すなわち、吸放出時の温度変化（Δｔ＝ｔ２−ｔ１）で、多量の酸性ガスを吐き出す、低比熱かつ不揮発性の吸収液の開発が望まれる。仮にこの要請が満たされない場合は、酸性ガスが吸収液に残存し、吸収液の再生が不十分のため、再利用時の酸性ガス吸収量が大幅に低下する。
【００１０】
イオン液体を利用した吸収液の先行技術は、低比熱かつ不揮発性というイオン液体の特徴を活かしたもので、従来のアミン化合物やアルカリ金属塩の水溶液と比べて優れた方法であるが、吸放出時の温度変化で吐出する酸性ガス量は必ずしも十分ではなく、さらに高効率の吸収液の技術開発が待たれていた。
【００１１】
また、再生に要するエネルギーをさらに低減するためには、酸性ガス吸収量の温度依存性を大きくし、室温で多量の酸性ガスを吸収する一方、１００℃以下で、吸収したほとんどの酸性ガスを放散できるイオン液体が求められる。
【００１２】
すなわち、本発明の課題は、溶媒として水を必要とせず、二酸化炭素吸収量の温度依存性が大きく、室温程度で多量の二酸化炭素を吸収できる一方、１００℃以下で、吸収したほとんどの二酸化炭素を放散できる二酸化炭素化学吸収液を提供すること、及びそれを用いた省エネルギーかつ高効率な二酸化炭素分離回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、イオン液体の酸性ガス吸収量及びその温度依存性の制御を目標として鋭意研究開発を積み重ねた結果、ポリエチレンアミン骨格を有するカチオンとアニオンからなるイオン液体を用いることで、前記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の二酸化炭素化学吸収液は、
カチオン及びアニオンからなり、融点が５０℃未満であるイオン液体を含み、
前記アニオンは、アミド系アニオン及びＣＦ３ＳＯ３−からなる群より選ばれる少なくとも一つであり、
前記カチオンは、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格を有し、
前記エチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格は、前記骨格中の少なくとも１つの窒素原子が１級又は２級アミノ基であり、かつ前記骨格中の少なくとも１つの窒素原子は水素陽イオンが結合したアミニウムであり、
前記カチオン中のヘテロ元素は、炭素と水素と酸素とを除く元素である。
【００１５】
前記カチオンは、３級アミノ基を有すると好ましい。
【００１６】
前記エチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格は、ポリエチレンジアミン又はポリプロピレンジアミン骨格であると好ましい。
【００１７】
前記ポリエチレンジアミン又はポリプロピレンジアミン骨格は、ジエチレントリアミン骨格又はＮ−（２−アミノエチル）ピペラジン骨格であると好ましい。
【００１９】
また、本発明の二酸化炭素分離回収方法は、
前記の二酸化炭素化学吸収液を、二酸化炭素を含む混合ガスと接触させることによって二酸化炭素を前記二酸化炭素化学吸収液に吸収させて、前記混合ガスから前記二酸化炭素を選択的に分離することを含む。
【００２０】
二酸化炭素を吸収した二酸化炭素化学吸収液を、吸収時の温度より高温にすることで前記二酸化炭素を放散させて回収し、前記二酸化炭素化学吸収液を再生することを更に含むと好ましい。
【００２１】
二酸化炭素を吸収した二酸化炭素化学吸収液を、吸収時の温度より高温かつ１００℃以下に昇温して、吸収した二酸化炭素の８０％以上を放散させて回収し、前記二酸化炭素化学吸収液を再生することを含むと好ましい。
【００２２】
吸収した二酸化炭素を含んだ二酸化炭素化学吸収液を減圧することで、吸収した二酸化炭素を放散させて回収し、二酸化炭素化学吸収液を再生することを含むと好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の二酸化炭素化学吸収液は、溶媒として水を必要とせず、二酸化炭素吸収量の温度依存性が大きく、室温程度で多量の二酸化炭素を吸収する一方、１００℃以下で、吸収したほとんどの二酸化炭素を放散できる。また、その二酸化炭素化学吸収液を用いた二酸化炭素分離回収方法は、省エネルギーかつ高効率である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】二酸化炭素吸収試験装置を示す図。
【図２】［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］のＮＭＲスペクトル。
【図３】ＣＯ２吸収後の［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］のＮＭＲスペクトル。
【図４】［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図５】ＣＯ２吸収後の［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図６】［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図７】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図８】［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（Ｔｅｔｒａ  Ｇｌｙｍｅ希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図９】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（Ｔｅｔｒａ  Ｇｌｙｍｅ希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図１０】［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］のＮＭＲスペクトル。
【図１１】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］のＮＭＲスペクトル（４０℃）。
【図１２】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］のＮＭＲスペクトル（６０℃）。
【図１３】［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図１４】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］（［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図１５】［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］のＮＭＲスペクトル（４０℃）。
【図１６】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］のＮＭＲスペクトル（６０℃）。
【図１７】［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］（［ｂｍｉｍ］［ＣＦ３ＳＯ３］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図１８】ＣＯ２吸収後の［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］（［ｂｍｉｍ］［ＣＦ３ＳＯ３］希釈）のＮＭＲスペクトル。
【図１９】［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２０】ＣＯ２吸収後の［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２１】［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２２】ＣＯ２吸収後の［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２３】［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２４】ＣＯ２吸収後の［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２５】［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２６】ＣＯ２吸収後の［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトル。
【図２７】酸性ガス化学吸収液の二酸化炭素吸収量の温度依存性を示すグラフ。
【図２８】酸性ガス化学吸収液の二酸化炭素吸収量の温度依存性を示すグラフ。
【図２９】酸性ガス化学吸収液の二酸化炭素吸収量の温度依存性を示すグラフ。
【図３０】酸性ガス化学吸収液の二酸化炭素吸収量の温度依存性を示すグラフ。
【図３１】酸性ガス化学吸収液の二酸化炭素吸収量の温度依存性を示すグラフ。
【図３２】酸性ガス化学吸収液の濃度の温度依存性を示すグラフ。
【図３３】酸性ガス化学吸収液の粘度の温度依存性を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の酸性ガス化学吸収液は、カチオン及びアニオンからなるイオン液体を含む。
【００２６】
本発明に係るイオン液体は、１００℃で液体の塩である。本発明に用いるイオン液体は、特に室温（２５℃）で液体であると好ましい。すなわち、本発明に係るイオン液体の融点は、１００℃以下であれば特に限定されないが、５０℃未満であると好ましく、２５℃未満であるとより好ましい。また、本発明に係るイオン液体の融点の下限は、特に限定されないが、−１００℃以上であると好ましい。
【００２７】
（カチオン）
本発明に係るイオン液体を構成するカチオンは、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン又はプロピレンジアミン骨格を有するアミニウムである。
【００２８】
アミニウムは、下記の一般構造式（式１）で表されるカチオンである。
【００２９】
【化１】
0006530167.tif 000002
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、同種又は異種であってもよく、水素、又は無置換若しくは置換基を有する、飽和又は不飽和の、アルキル基若しくはヘテロアルキル基を表し、アルキル基及びヘテロアルキル基は、直鎖状又は環状であり、分岐鎖を有していてもよく、２つの基が結合し環を形成していてもよい。ヘテロアルキル基のヘテロ元素は、炭素元素及び水素元素以外であれば特に限定されず、窒素、酸素、硫黄などが挙げられ、遷移金属を除く元素、酸素を除く元素が好ましい。また、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、その少なくとも１つが、置換基として１級又は２級アミノ基を有する。中でもＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、その少なくとも１つが、置換基として、１級アミノ基を有すると好ましく、１級アミノ基と、２級又は３級アミノ基を有するとより好ましい。
アミニウムとしては、１つの窒素原子に１つの炭素原子と３つの水素が結合した１級アミニウム、１つの窒素原子に２つの炭素原子と２つの水素が結合した２級アミニウム、１つの窒素原子に３つの炭素原子と１つの水素が結合した３級アミニウム、１つの窒素原子に４つの炭素原子が結合した４級アミニウムが挙げられるが、中でも、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス、特に二酸化炭素の化学吸収性の点で、１級アミニウム、２級アミニウム、及び３級アミニウムが好ましい。
【００３０】
また、エチレンジアミン骨格は、下記の一般構造式（式２）で表される骨格である。
【００３１】
【化２】
0006530167.tif 000003
ここで、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は、同種又は異種であってもよく、水素、又は無置換又は置換基を有する、飽和又は不飽和の、アルキル基若しくはヘテロアルキル基を表し、アルキル基及びヘテロアルキル基は、直鎖状又は環状であり、分岐鎖を有していてもよく、２つの基が結合し環を形成していてもよい。ヘテロアルキル基のヘテロ元素は、炭素元素及び水素元素以外であれば特に限定されず、窒素、酸素、硫黄などが挙げられ、遷移金属を除く元素、酸素を除く元素が好ましい。
また、エチレンジアミン骨格のエチレン基の炭素原子は、置換基を有していてもよく、その置換基は、例えば、下記の一般構造式（式３）で表されるように、他の置換基と結合して環を形成していてもよい。
【００３２】
【化３】
0006530167.tif 000004
【００３３】
本発明に係るアミニウムとしては、例えば、一般構造式（式２）で表されるエチレンジアミン骨格の窒素原子に水素陽イオンが配位結合した、下記の一般構造式（式４）で表されるアミニウムが挙げられる。
【００３４】
【化４】
0006530167.tif 000005
【００３５】
このような、本発明に係るアミニウムとしては、具体的には、例えば、下記の一般構造式（式５）で表される、アルキルエチレンジアミニウムなどが挙げられる。
【００３６】
【化５】
0006530167.tif 000006
ここで、Ｒ９は、無置換又は置換基を有する、飽和又は不飽和の、アルキル基又はヘテロアルキル基を表し、アルキル基及びヘテロアルキル基は、直鎖状又は環状であり、分岐鎖を有していてもよい。ヘテロアルキル基のヘテロ元素は、炭素元素及び水素元素以外であれば特に限定されず、窒素、酸素、硫黄などが挙げられ、遷移金属を除く元素、酸素を除く元素が好ましい。
Ｒ９は、好ましくは炭素数１〜１２の、無置換又は置換基を有する直鎖状アルキル基であり、より好ましくは炭素数４〜１０の、無置換又は置換基を有する直鎖状アルキル基、特に好ましくはヘキシル基、２−エチル−ヘキシル基である。
【００３７】
また、プロピレンジアミン骨格は、前述のエチレンジアミン骨格のエチレン基をプロピレン基に置き換えたものである。具体的には、前述の式２のエチレン基をプロピレン基に置き換えたものである。また、プロピレンジアミン骨格のプロピレン基の炭素原子は、置換基を有していてもよく、その置換基は、例えば、前述の式３で表されるように他の置換基と結合した環を形成していてもよい。
【００３８】
また、本発明に係るプロピレンジアミン骨格を有するアミニウムとしては、例えば、前述の式４のエチレン基をプロピレン基に置き換えたアミニウムが挙げられる。より具体的には、前述の式５のエチレン基をプロピレン基に置き換えたアルキルプロピレンジアミニウムなどが挙げられる。
【００３９】
本発明に係るイオン液体を構成するカチオンは、ポリエチレンアミン骨格を有するポリエチレンアミニウムであると好ましい。ポリエチレンアミニウムは、例えば、下記の一般構造式（式６）で表される。
【００４０】
【化６】
0006530167.tif 000007
ここで、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３は、同種又は異種であってもよく、水素、若しくは無置換又は置換基を有する、飽和又は不飽和の、アルキル基若しくはヘテロアルキル基を表し、アルキル基及びヘテロアルキル基は、直鎖状若しくは環状であり、分岐鎖を有していてもよく、２つの基が結合し環を形成していてもよい。ｎは、１以上の整数を表す。ヘテロアルキル基のヘテロ元素は、炭素元素及び水素元素以外であれば特に限定されず、窒素、酸素、硫黄などが挙げられ、遷移金属を除く元素、酸素を除く元素が好ましい。ｎは、１、２、３、４のいずれかであると好ましく、１であるとより好ましい。ポリエチレンアミン骨格のエチレン基の炭素原子は、置換基を有していてもよく、他の置換基と結合して環を形成していてもよい。
【００４１】
ポリエチレンアミン骨格を有するアミニウムとしては、例えば、一般構造式（式６）で表されるポリエチレンアミニウムの少なくとも１つの窒素原子に水素陽イオンが配位結合したアミニウムが挙げられる。
【００４２】
このような、ポリエチレンアミン骨格を有するアミニウムとしては、ジエチレントリアミン骨格を有するアミニウムが好ましく、具体的には、例えば、下記の一般構造式（式７）、（式８）、又は（式９）で表される、アルキルエチレンジアミニウムが挙げられる。中でも、一般構造式（式７）で表されるアルキルエチレンジアミニウムが好ましい。
【００４３】
【化７】
0006530167.tif 000008
【００４４】
【化８】
0006530167.tif 000009
【００４５】
【化９】
0006530167.tif 000010
【００４６】
式７〜式９において、Ｒ１４は、無置換又は置換基を有する、飽和又は不飽和の、アルキル基若しくはヘテロアルキル基を表し、アルキル基は、直鎖状若しくは環状であり、分岐鎖を有していてもよい。ヘテロアルキル基のヘテロ元素は、炭素元素及び水素元素以外であれば特に限定されず、窒素、酸素、硫黄などが挙げられ、遷移金属を除く元素、酸素を除く元素が好ましい。Ｒ１４は、好ましくは炭素数１〜１２の、無置換又は置換基を有する直鎖状アルキル基であり、より好ましくは無置換又は置換基を有する直鎖状アルキル基であり、更に好ましくはヘキシル基又は２−メチル−ヘキシル基であり、特に好ましくは２−メチル−ヘキシル基である。
【００４７】
また、本発明に係るイオン液体を構成するカチオンは、ポリプロピレンジアミン骨格を有するポリプロピレンアミニウムであると好ましい。ポリプロピレンアミニウムは、前述の式６のエチレン基をプロピレン基に置き換えたものである。
【００４８】
ポリプロピレンアミン骨格を有するアミニウムとしては、例えば、前述の式６のエチレン基をプロピレン基に置き換えたポリプロピレンアミニウムの少なくとも１つの窒素原子に水素陽イオンが配位結合したアミニウムが挙げられる。
【００４９】
このような、ポリプロピレンアミン骨格を有するアミニウムとしては、ジプロピレントリアミン骨格を有するアミニウムが好ましく、具体的には、例えば、前述の式７、式８、又は式９のエチレン基をプロピレン基に置き換えたアルキルプロピレンジアミニウムが挙げられる。中でも、式７のエチレン基をプロピレン基に置き換えたアルキルプロピレンジアミニウムが好ましい。
【００５０】
また、本発明に係るイオン液体を構成するカチオンは、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン骨格を有すると好ましい。Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン骨格を有するアミニウムとしては、例えば、下記の構造式（式１０）又は（式１１）で表される、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウムが挙げられる。中でも（式１０）で表される、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウムが好ましい。
【００５１】
【化１０】
0006530167.tif 000011
【００５２】
【化１１】
0006530167.tif 000012
【００５３】
本発明に係るカチオンの分子量は、特に限定されないが、７５〜３４６の範囲にあると好ましく、１４５〜３４６の範囲にあるとより好ましく、１８８〜２１７の範囲にあると特に好ましい。カチオンの分子量がこの範囲にあると、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス吸収性・放散性の点で好ましい。
【００５４】
これらの、本発明の酸性ガス化学吸収液に含まれるイオン液体を構成するカチオンのアミニウムの具体例としては、ヘキシルエチレンジアミニウム、２−エチルヘキシルエチレンジアミニウム、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウム、ヘキシルジエチレントリアミニウム、２−エチルヘキシルジエチレントリアミニウム、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム、プロピレンジアミニウムが挙げられ、中でも、ヘキシルジエチレントリアミニウム及びＮ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウムがより好ましい。
【００５５】
（アニオン）
本発明に係るアニオンは、前記のカチオンであるアミニウムとイオン液体を形成するものであれば、特に限定されないが、例えば、アミド系アニオン、スルホン酸系アニオン、カルボン酸系アニオン、リン酸系アニオン、ホウ酸系アニオン、炭酸系アニオン、及びハロゲン系アニオンが挙げられる。これらの中でも、アミド系アニオン、スルホン酸系アニオン、及びカルボン酸系アニオンが好ましい。これらのアニオンは、単独又は２種類以上を併用できる。
【００５６】
アミド系アニオンとしては、例えば、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）Ｎ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ−、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）２Ｎ−、（ＮＣ）２Ｎ−等が挙げられる。中でも、（ＦＳＯ２）２Ｎ−、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−が好ましい。
【００５７】
スルホン酸系アニオンとしては、例えば、ＣＦ３ＳＯ３−、ＣＨ３ＳＯ３−、ＣＨ３ＯＳＯ３−、Ｃ２Ｈ５ＯＳＯ３−、Ｃ６Ｈ１３ＯＳＯ３−、ＨＯＳＯ３−が挙げられる。
【００５８】
カルボン酸系アニオンとしては、例えば、ＨＣＯＯ−、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ−、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯ−、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯ−、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯ−、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯ−、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ−、Ｃ８Ｈ１７ＣＯＯ−、Ｃ９Ｈ１９ＣＯＯ−、Ｃ１０Ｈ２１ＣＯＯ−、Ｃ１１Ｈ２３ＣＯＯ−、（ＣＨ３）２ＣＨＣＯＯ−、（ＣＨ３）３ＣＣＯＯ−、Ｃ６Ｈ５ＣＯＯ−、ＣＦ３ＣＯＯ−、Ｃ２Ｆ５ＣＯＯ−、Ｃ３Ｆ７ＣＯＯ−、Ｃ４Ｆ９ＣＯＯ−、Ｃ５Ｆ１１ＣＯＯ−、Ｃ６Ｆ１３ＣＯＯ−、Ｃ７Ｆ１５ＣＯＯ−、Ｃ８Ｆ１７ＣＯＯ−、Ｃ９Ｆ１９ＣＯＯ−、Ｃ１０Ｆ２１ＣＯＯ−、Ｃ１１Ｆ２３ＣＯＯ−が挙げられる。中でも、ＣＨ３ＣＯＯ−、Ｃ２Ｈ５ＣＯＯ−、Ｃ３Ｈ７ＣＯＯ−、Ｃ４Ｈ９ＣＯＯ−、Ｃ５Ｈ１１ＣＯＯ−、Ｃ６Ｈ１３ＣＯＯ−、Ｃ７Ｈ１５ＣＯＯ−、ＣＦ３ＣＯＯ−が好ましい。
【００５９】
リン酸系アニオンとしては、例えば、ＰＦ６−、ＰＦ３（ＣＦ３）３−、ＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３−、ＰＦ３（Ｃ３Ｆ７）３−、ＰＦ３（Ｃ４Ｆ９）３−、（ＣＨ３Ｏ）ＨＰＯＯ−、（Ｃ２Ｈ５Ｏ）ＨＰＯＯ−、（ＣＨ３Ｏ）２ＰＯＯ−、（Ｃ２Ｈ５Ｏ）２ＰＯＯ−が挙げられる。
ホウ酸系アニオンとしては、例えば、ＢＦ４−、ＢＦ３（ＣＦ３）−、ＢＦ３（Ｃ２Ｆ５）−、ＢＦ３（Ｃ３Ｆ７）−、ＢＦ３（Ｃ４Ｆ９）−、ＢＦ２（ＣＦ３）２−、ＢＦ２（Ｃ２Ｆ５）２−、ＢＦ２（Ｃ３Ｆ７）２−、ＢＦ２（Ｃ４Ｆ９）２−、Ｂ（ＣＮ）４−が挙げられる。
炭素酸系アニオンとしては、例えば、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ−が挙げられる。
ハロゲン系アニオンとしては、例えば、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−が挙げられる。
【００６０】
これらの具体的なアニオンは、それぞれ、前述の具体的なカチオンと任意に組み合わせて用いることができる。
【００６１】
本発明に係るアニオンの分子量は、特に限定されないが、１４９〜２８０の範囲にあると好ましい。イオン液体のアニオンがこの範囲にあると、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス吸収性・放散性の点で好ましい。
【００６２】
（イオン液体）
本発明に係るイオン液体は、例えば、前述の、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン骨格を有するアミニウムに対応する、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン骨格を有するアミノ化合物（カチオン前駆体）と、前述のアニオンを共役塩基とする酸との中和によりにより調製できる。
【００６３】
好ましい具体的な調製条件は以下の通りである。
有機溶媒中、０〜６０℃、好ましくは１０〜４０℃で、カチオン前駆体と酸を量論比（１：１）で中和反応させる。中和反応が終了した後、０〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃で、有機溶媒を留去する。これにより、本発明に係るイオン液体を得ることができる。
【００６４】
本発明に係るイオン液体の分子量は、特に限定されないが、２９４〜６２６の範囲にあると好ましく、３３７〜４９７の範囲にあるとより好ましい。イオン液体の分子量がこの範囲にあると、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス吸収性・放散性の点で好ましい。
【００６５】
本発明に係るイオン液体としては、例えば、ヘキシルエチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）、ヘキシルエチレンジアミニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、２−エチルヘキシルエチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）、２−エチルヘキシルエチレンジアミニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、ヘキシルジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）、ヘキシルジエチレントリアミニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＨｅｘＤＥＴＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］）、及びＮ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、プロピレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）が好ましく、［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］及び［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］がより好ましい。
【００６６】
（酸性ガス吸収液）
本発明の酸性ガス化学吸収液は、前記の、カチオン及びアニオンからなるイオン液体を含む。イオン液体は、単独又は複数で用いることができ、例えば、主たるイオン液体の融点が常温（２５℃）より高い場合には、希釈することができる。希釈剤としては、本発明に係るイオン液体を用いることもでき、他の一般にイオン液体と称されるカチオン及びアニオンからなるイオン液体類、ジエチレングリコール類、アルコール類、水などが挙げられる。酸性ガス化学吸収液の蒸気圧を低減して揮発による損失を抑制するためには、イオン液体類又はジエチレングリコール類の使用が好ましい。
【００６７】
また、本発明の酸性ガス化学吸収液は、本発明を阻害しない範囲で、他の成分を含むことができる。
【００６８】
本発明の酸性ガス化学吸収液は、２５℃において、イオン液体１モルあたり０．５〜１．０モルの二酸化炭素を吸収することができると好ましい。また、本発明の酸性ガス化学吸収液は、温度差９０℃で、イオン液体１モルあたり０．３モルの二酸化炭素を吸収・発散できると好ましく、温度差９０℃で、イオン液体１モルあたり０．６モルの二酸化炭素を吸収・発散できるとより好ましく、温度差９０℃で、イオン液体１モルあたり０．８モルの二酸化炭素を吸収・発散できると特に好ましい。また、イオン液体は、１００℃以下の温度範囲で、２５℃で吸収した二酸化炭素の８０％以上を放散できるイオン液体を用いることが好ましい。ここで、二酸化炭素吸収量は、後述の方法で測定したものである。アミノ基の級数と数、溶媒和エネルギーなどを要因として、吸収量及び放散量を制御することもできる。また、対象とする酸性ガス分離プロセスに応じて、当該イオン液体を希釈して利用することもできる。希釈剤としては、イオン液体類、ジエチレングリコール類、アルコール類、水が挙げられる。吸収液の蒸気圧を低減して揮発による損失を抑制するためには、イオン液体類又はジエチレングリコール類の使用が好ましい。ここで、希釈剤としてのイオン液体類は、本願発明に係る、１以上の１級又は２級アミノ基、及びエチレンジアミン骨格を有するアミニウムであるカチオン及びアニオンからなるイオン液体、又はその他のイオン液体を用いることができ、その他のイオン液体を用いることが好ましい。
【００６９】
希釈剤の具体例としては、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（略記：Ｔｅｔｒａ  Ｇｌｙｍｅ）、１−エチル−３−メチルイミイダゾリウム  テトラシアノボレート（略記：［ｅｍｉｍ］［ＴＣＢ］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ｂｍｉｍ］［ＣＦ３ＳＯ３］）、及びポリエチレングリコール（分子量４００）（略記：ＰＥＧ４００）などが挙げられ、希釈剤がイオン液体類の場合は、本願発明に係るイオン液体のアニオンと同一のアニオンで構成されていると好ましい。
【００７０】
本願発明に係るイオン液体と希釈剤の組み合わせ及び希釈率は特に限定されないが、本願発明に係るイオン液体が［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］であると好ましく、その割合が［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対して３〜５重量部であるとより好ましい。
【００７１】
本願発明に係るイオン液体が［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］、Ｔｅｔｒａ  Ｇｌｙｍｅ、又は［ｅｍｉｍ］［ＴＣＢ］であると好ましく、その割合は［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対してそれぞれ、０．５〜４重量部、０．５〜４重量部、０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【００７２】
本願発明に係るイオン液体が［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］であると好ましく、その割合は［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対して０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【００７３】
本願発明に係るイオン液体が［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］であると好ましく、その割合は［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対して０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【００７４】
本願発明に係るイオン液体が［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［ＣＦ３ＳＯ３］であると好ましく、その割合は［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］１重量部に対して０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【００７５】
本願発明に係るイオン液体が［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤がポリエチレングリコールであると好ましく、そのポリエチレングリコールの分子量は、２００〜８００であるとより好ましく、例えば４００（略記：ＰＥＧ４００）、その割合は［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対して０．５〜４重量部であるとより好ましい。
【００７６】
本願発明に係るイオン液体が［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の場合、希釈剤が［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］であると好ましく、その割合は［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］１重量部に対して４〜５重量部であるとより好ましい。
【００７７】
本発明に係る酸性ガス化学吸収液の粘度は特に限定されないが、上限が、２５℃で２７００ｍＰａ・ｓ未満であると好ましく、２５℃で５００ｍＰａ・ｓ未満であるとより好ましい。酸性ガス化学吸収液の粘度がこの範囲にあると、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス吸収性・放散性の点で好ましい。また、本発明に係る酸性ガス化学吸収液の密度は特に限定されないが、上限が、２５℃で１．４０ｇ／ｃｍ３未満であると好ましく、２５℃で１．３５ｇ／ｃｍ３未満であるとより好ましい。酸性ガス化学吸収液の粘度や密度がこの範囲にあると、酸性ガス化学吸収液の酸性ガス吸収性・放散性の点で好ましい。本発明の酸性ガス化学吸収液の粘度、密度、及びその温度依存性は、用いるイオン液体のカチオン及びアニオンの種類や希釈剤で調整できる。
【００７８】
（酸性ガス分離回収方法）
次に、本発明の酸性ガス化学吸収液を用いた酸性ガス分離回収方法について説明する。
前述の酸性ガス化学吸収液を、酸性ガスを含む２成分又は３成分以上の混合ガスと接触させることによって酸性ガスを前記酸性ガス化学吸収液に吸収させて、前記混合ガスから前記酸性ガスを選択的に分離する。
【００７９】
酸性ガスとしては、例えば、二酸化炭素、硫化水素、硫黄酸化物、窒素酸化物、無機酸類（塩酸、硝酸、硫酸、スルホン酸等）、有機酸類（リン酸、カルボン酸、炭酸等）などの酸性ガスが挙げられるが、本発明の酸性ガス化学吸収液を用いた酸性ガス分離回収方法は、特に、二酸化炭素の分離に優れている。上記混合ガスは、これらの酸性ガスを含むガス状の混合物であれば、特に限定されない。また、混合ガス中に含まれる酸性ガスの種類及び組成も特に限定されない。
【００８０】
本発明の酸性ガス分離回収方法において、酸性ガスを、酸性ガス化学吸収液に含まれるイオン液体に化学的に吸収させる温度は、特に限定されないが、通常、室温近傍（２５℃±１０℃）又は室温（２５℃）以下である。混合ガスと酸性ガス化学吸収液の接触方法は、酸性ガスが酸性ガス化学吸収液に化学的に吸収される限り、特に限定されない。例えば、酸性ガス化学吸収液中に混合ガスをバブリングさせる方法、混合ガスに酸性ガス化学吸収液をスプレーする方法、酸性ガス化学吸収液を含浸又はゲル化させた材料と混合ガスを接触させる方法などが挙げられる。
【００８１】
酸性ガスを吸収した酸性ガス化学吸収液は、例えば、混合ガスと、酸性ガスを吸収した酸性ガスとを分離し、分離した酸性ガス化学吸収液を加熱又は／及び減圧することで酸性ガスを放散させて再生することによって再利用できる。
【００８２】
酸性ガス化学吸収液を加熱する場合、酸性ガスを吸収する温度よりも５〜１００℃高い温度条件に設定することにより、酸性ガスを放散できる。より好ましくは、１００℃以下の温度条件で酸性ガスの放散を行うと、酸性ガス化学吸収液の再生エネルギーを低減でき、従来技術と比較して省エネルギーである。
【００８３】
また、酸性ガス化学吸収液を減圧する場合、酸性ガスを吸収した圧力よりも低圧条件に設定することにより、酸性ガスを放散でき、対象とする酸性ガス除去プロセスに応じて圧力設定することができる。酸性ガス化学吸収液を減圧する際の温度は、特に限定されないが、酸性ガスを吸収した温度、即ち室温近傍（２５℃±１０℃）又は室温（２５℃）以下であると好ましい。
【００８４】
酸性ガス化学吸収液を再生する装置は、吸収した酸性ガスが放散され、酸性ガス化学吸収液中のイオン液体が再生されるのであれば、特に限定されない。
【００８５】
本発明の酸性ガス分離回収方法によれば、吸収量が多いイオン液体を利用することで、プロセスの酸性ガス除去効率を高めることができる。また、従来の酸性ガス化学吸収液を利用したプロセスと比較して、酸性ガス化学吸収液の再生に要する熱エネルギーを低減できる。また、これまで未使用であった１００℃以下の低品位廃熱を有効利用したプロセスを構築できる。更に、酸性ガス化学吸収液に含まれるイオン液体の分子構造及び濃度を制御することで、対象とする酸性ガスに最適な分離プロセスを提供できる。
【００８６】
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。測定は、以下の測定方法を用いた。
（１）ＮＭＲスペクトル
イオン液体、イオン液体を含む酸性ガス化学吸収液、又は二酸化炭素を吸収したこれらの、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル及び１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、実施例７−１及び７−２ではブルカー製Ａｓｃｅｎｄ  ４００を用いて測定し、他の実施例ではＶａｒｉａｎ製Ｉｎｏｖａ３００を用いて測定した。特に断りの無い限り測定温度は４０℃、溶媒はベンゼン−ｄ６、内部標準はテトラメチルシラン（ＴＭＳ）である。
（２）粘度及び密度
イオン液体、又はイオン液体を含む酸性ガス化学吸収液の粘度及び密度は、Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ製粘度計Ｓｔａｂｉｎｇｅｒ  ＳＶＭ３０００を用いて測定した。
【００８７】
（３）二酸化炭素吸収量
図１に示す、二酸化炭素吸収試験装置を用いて常圧で測定を行った。二酸化炭素吸収試験装置は、ガラス製反応容器１２に窒素又は二酸化炭素を導入するための、窒素又は二酸化炭素のボンベ１、減圧弁２、流量計３、バルブ４、コイル状の熱交換器５、及びバルブ６、並びに、熱媒７を入れる恒温槽８、その恒温槽８内の熱媒７の温度を測定する白金測温体９を接続した抵抗表示器１０、恒温槽８内の熱媒７の温度を一定の温度に調整する恒温循環装置１１、ガラス製反応容器１２内に入れた回転子１３を回転させるマグネチックスターラー１４を備える。
反応容器１２には、栓１５、ガス導入管１６、バルブ付き放出管１７を取り付けることができる。バルブ６は、反応容器１２に取り付けられたガス導入管１６と接続できる。コイル状熱交換器５及び反応容器１２は、恒温槽８の熱媒７に浸され、恒温循環装置１１で一定の温度に保たれる。反応容器１２内には、回転子１３が入れてあり、マグネチックスターラー１４によって、反応容器１２内の酸性ガス化学吸収液を攪拌できる。
以下に、この二酸化炭素吸収試験装置を用いた、二酸化炭素吸収量測定フローを記載する。
１）窒素雰囲気下で、所定量（約１０ｃｃ）の酸性ガス化学吸収液をガラス製の反応容器１２に取り分け、反応容器１２の口を栓１５で封じる。反応容器全体の質量を分析天秤で計測し、これから風袋（反応容器１２及び栓１５）の質量を差し引き、酸性ガス化学吸収液の質量Ｗ１を得る。
２）反応容器１２にガス導入管１６及び放出管１７を取り付け、再度、質量を計測して反応容器全体の質量Ｗ２を得る。
３）反応容器１２を恒温水槽７に設置する。ガス導入管１６をバルブ５に接続する。
４）恒温槽８の温度を４０℃に保ち、窒素のみを反応容器１２に流通させ、容器内を窒素で置換する。一定時間（例えば６０分）毎に反応容器全体の質量を分析天秤で測定する。測定毎の質量変化が０．００１ｇ以下になった際の、反応容器全体の質量をＷ３とする。
５）続いて、二酸化炭素を反応容器１２に流通させ、酸性ガス化学吸収液に二酸化炭素を吸収させる。一定時間（例えば１２０分〜終夜）毎に反応容器全体の質量を分析天秤で測定する。測定毎の質量変化が０．００１ｇ以下になった際の、反応容器全体の質量をＷ４とする。
６）酸性ガス化学吸収液に吸収された二酸化炭素の質量ＷＣＯ２を下記式に基づき求める。
ＷＣＯ２＝Ｗ４−Ｗ３
また、酸性ガス化学吸収液中のイオン液体１モルあたりの二酸化炭素吸収量ＸＣＯ２を下記式に基づき決定する。
ＸＣＯ２＝（ＷＣＯ２／ＭＣＯ２）／（Ｗ１／ＭＩＬ）
ここで上記式中、ＭＣＯ２は二酸化炭素の分子量であり、ＭＩＬはイオン液体の分子量である。
７）恒温槽の温度を適宜変更し、前記１）〜６）の操作と解析を行い、各温度における二酸化炭素吸収量を決定する。その後、４０℃で吸収された二酸化炭素の質量を再度計測し、再現性を確認する。なお、実施例で用いた、本発明に係るイオン液体以外のイオン液体自体などの希釈剤は、常圧では二酸化炭素をほとんど吸収しない。
（４）融点
イオン液体の融点は、ブルカー製示差走査熱量計ＤＳＣ３２００ＳＡを用いて測定した。
【００８８】
（実施例１−１）
１）ヘキシルエチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
エチレンジアミン３００ｇとエタノール２３０ｇを混合して、エチレンジアミンのエタノール溶液を得た。得られたエチレンジアミンのエタノール溶液に、室温でクロロヘキサン１２０ｇを５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１週間撹拌し、塩化ヘキシルエチレンジアミニウムを含む反応混合物を得た。得られた反応混合物に４０ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１１０ｇを加えて、塩化ヘキシルエチレンジアミニウムを中和した。有機相のみを回収し、常圧蒸留と減圧蒸留によりヘキシルエチレンジアミン８０ｇを得た。得られたヘキシルエチレンジアミン５２ｇをメタノール８０ｇと混合しメタノール溶液を得た。窒素置換されたグローブボックス内で、得られたメタノール溶液にビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のメタノール溶液（７０ｗｔ％）１４０ｇを滴下した。その後、減圧乾燥により溶媒を留去し、ヘキシルエチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）１５０ｇを得た。［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１２に、ＮＭＲスペクトルを図２に示す。
【００８９】
【化１２】
0006530167.tif 000013
【００９０】
２）イオン液体［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］４．６ｇを酸性ガス化学吸収液Ｅ１−１とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。酸性ガス化学吸収液Ｅ１−１の粘度は、２５℃で４５６ｍＰａ・ｓであった。酸性ガス化学吸収液Ｅ１−１の粘度の温度変化を図３３に、密度の測定結果を図３２に示す（符号：菱形）。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ１−１のＮＭＲスペクトルを図３に示す。
【００９１】
（実施例１−２）
実施例１−１と同様にして得られたイオン液体［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］４．６ｇを１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）１８．４ｇに溶解させて酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２は、２５℃においてイオン液体１モルあたり０．８２モルの二酸化炭素を、１００℃において０．１４モルの二酸化炭素を吸収しており、室温近傍で吸収した二酸化炭素の８３％を１００℃で放散している。ＣＯ２吸収前の酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２のＮＭＲスペクトルを図４に、ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２のＮＭＲスペクトルを図５に示す。１Ｈ−ＮＭＲのスペクトル形状が変化し、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルにＣＯ２由来のピークが検出されており、ＣＯ２と［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］が化学的に反応したことを示す。
【００９２】
（実施例２−１）
１）Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
ジエチレントリアミン３６０ｇとエタノール１６０ｇを混合して、エチレンジアミンのエタノール溶液を得た。得られたエチレンジアミンのエタノール溶液に、室温で１−ブロモ−２−エチルヘキサン１３５ｇを５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１週間撹拌し、臭化Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウムを含む反応混合物を得た。得られた反応混合物に４０ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液１１０ｇを加えて、臭化Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウムを中和した。有機相のみを回収し、回収した有機相にトルエン７０ｇ、ブタノール６５ｇ、蒸留水４００ｇを加え、さらに分液し有機相のみを回収した。回収した有機相の常圧蒸留と減圧蒸留を行い、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミン３０ｇを得た。Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミン２０ｇをメタノール４０ｇと混合してジエチルエーテル溶液を得た。窒素置換されたグローブボックス内で、得られたジエチルエーテル溶液にビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のジエチルエーテル溶液（６０ｗｔ％）４５ｇを滴下した。その後、減圧乾燥により溶媒を留去し、Ｎ−（２−エチルヘキシル）ジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）４０ｇを得た。［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１３に示す。
【００９３】
【化１３】
0006530167.tif 000014
【００９４】
２）イオン液体［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］を酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１として、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１の二酸化炭素吸収量を測定した結果を表１に示す。酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１の粘度は、２５℃で２６６０ｍＰａ・ｓであった。酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１の粘度の温度変化を図３３に、密度の測定結果を図３２に示す（符号：四角）。酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１は、６１．２℃においてイオン液体１モルあたり０．６５モルの二酸化炭素を、１００．７℃において０．１５モルの二酸化炭素を吸収しており、６０℃で吸収した二酸化炭素７７％を１００℃で放散している。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１のＮＭＲスペクトルを図５に示す。酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２と同様の変化が認められ、ＣＯ２が［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］に化学的に吸収されたことを示す。
【００９５】
（実施例２−２）
実施例２−１と同様にして得られた［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］５ｇを［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］４．２ｇに溶解させて、酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。測定結果を表１に示す。６０℃でアセトニトリル−ｄ３を溶媒として測定した、ＣＯ２吸収前の酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２のＮＭＲスペクトルを図６に、ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２のＮＭＲスペクトルを図７に示す。
【００９６】
酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２と酸性ガス化学吸収液Ｅ２−１の二酸化炭素吸収量には、ほとんど差はなく、［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］による希釈の、二酸化炭素吸収量に対する影響は認められなかった。本発明の酸性ガス化学吸収液は、本発明に係るイオン液体の希釈条件下でも酸性ガス化学吸収性能を変化させることなく利用可能である。
【００９７】
（実施例２−３）
実施例２−１と同様にして得られた［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］２．９ｇをテトラエチレングリコールジメチルエーテル（略記：Ｔｅｔｒａ  Ｇｌｙｍｅ）５．１ｇに溶解させて、酸性ガス化学吸収液Ｅ２−３とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。測定結果を表１に示す。ＣＯ２吸収前の酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２のＮＭＲスペクトルを図８に、ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ２−２のＮＭＲスペクトルを図９に示す。
【００９８】
（実施例２−４）
実施例２−１と同様にして得られた［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］３．１ｇを１−エチル−３−メチルイミイダゾリウム  テトラシアノボレート（略記：［ｅｍｉｍ］［ＴＣＢ］）１．４ｇに溶解させて、酸性ガス化学吸収液Ｅ２−４とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。測定結果を表１に示す。
【００９９】
（実施例３−１）
１）ヘキシルジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
１−ブロモ−２−エチルヘキサン１３５ｇの代わりにクロロヘキサン８５ｇを用いた他は、実施例２と同様にして、ヘキシルジエチレントリアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）を得た。［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１４に示す。
【０１００】
【化１４】
0006530167.tif 000015
【０１０１】
２）イオン液体［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］を酸性ガス化学吸収液Ｅ３−１とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１０２】
（実施例３−２）
実施例３−１と同様にして得られたイオン液体［ＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］７．６ｇを［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］６．８ｇに溶解させ、酸性ガス化学吸収液Ｅ３−２とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。６１．３℃においてイオン液体１モル当たり０．６２モルの二酸化炭素を、１００．９℃において０．１２モルの二酸化炭素を吸収しており、６０℃で吸収した二酸化炭素のほぼ８０％を１００℃で放散している。低温ほど二酸化炭素の吸収量が増加するため、室温近傍で比較した場合の放散率はさらに大きくなる。
【０１０３】
（実施例４−１）
１）Ｎ−（２−エチルヘキシル）エチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
クロロヘキサン１２０ｇの代わりに１−ブロモ−２−エチルヘキサン１９３ｇを用いた他は実施例１−１と同様にして、Ｎ−（２−エチルヘキシル）エチレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）１３０ｇを得た。［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１５に、ＮＭＲスペクトルを図１０に示す。
【０１０４】
【化１５】
0006530167.tif 000016
【０１０５】
２）イオン液体［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］８．７ｇを酸性ガス化学吸収液Ｅ４−１とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。４０℃で測定したＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ４−１のＮＭＲスペクトルを図１１に、６０℃で測定したＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ４−１のＮＭＲスペクトルを図１２に、示す。
【０１０６】
（実施例４−２）
実施例４−１と同様にして得られたイオン液体［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］４．６ｇを１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）１８．４ｇに溶解させて酸性ガス化学吸収液Ｅ４−２とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。ＣＯ２吸収前の酸性ガス化学吸収液Ｅ４−２のＮＭＲスペクトルを図１３に、ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ４−２のＮＭＲスペクトルを図１４に示す。
【０１０７】
（実施例５−１）
１）Ｎ−（２−エチルヘキシル）エチレンジアミニウム  トリフルオロメタンスルホナートの合成
クロロヘキサン１２０ｇの代わりに１−ブロモ−２−エチルヘキサン１９３ｇを用い、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸の代わりにトリフルオロメタンスルホン酸を用いた他は実施例１−１と同様にして、Ｎ−（２−エチルヘキシル）エチレンジアミニウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］）４５ｇを得た。［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］の構造式を式１６に、ＮＭＲスペクトルを図１５に示す。
【０１０８】
【化１６】
0006530167.tif 000017
【０１０９】
２）イオン液体［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］６ｇを酸性ガス化学吸収液Ｅ５−１とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。６０℃で測定したＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ５−１のＮＭＲスペクトルを図１６に示す。
【０１１０】
（実施例５−２）
実施例５−１と同様にして得られたイオン液体［ＥｔＨｅｘＥＤＡ］［ＣＦ３ＳＯ３］４ｇを１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム  トリフルオロメタンスルホナート（略記：［ｂｍｉｍ］［ＣＦ３ＳＯ３］）１４．３ｇに溶解させて酸性ガス化学吸収液Ｅ５−２とし、二酸化炭素の分圧（ＰＣＯ２）０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。ＣＯ２吸収前の酸性ガス化学吸収液Ｅ５−２のＮＭＲスペクトルを図１７に、ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ５−２のＮＭＲスペクトルを図１８に示す。
【０１１１】
（実施例６）
１）Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン２５．８４ｇをメタノール５１．６８ｇと混合し、これにビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のメタノール溶液（３３．０ｗｔ％）１６８．７０ｇを、氷浴しながら、アルゴン雰囲気下で５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１２時間撹拌し、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドを含むメタノール溶液を得た。その後、減圧乾燥によりメタノールを留去し、得られた粗製Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド７８．７９ｇをエタノール１５７．５７ｇに溶解させた。カラムクロマトグラフィ（活性アルミナ）で精製した後、エタノールを減圧乾燥により取り除き、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］）４９．６４ｇを得た。［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１７に、［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール（分子量４００）（略記：ＰＥＧ４００）溶液のＮＭＲスペクトルを図１９に示す。
【０１１２】
【化１７】
0006530167.tif 000018
【０１１３】
２）イオン液体［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］は室温で固体であったため、［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］５．００１ｇをＰＥＧ４００  ９．７４８ｇに溶解させて酸性ガス化学吸収液Ｅ６とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。２５℃においてイオン液体１モルあたり０．５０モルの二酸化炭素を、５９．９℃において０．２９モルの二酸化炭素を吸収しており、室温近傍で吸収した二酸化炭素の４２％を５９．９℃で放散していた。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ６のＮＭＲスペクトルを図２０に示す。ＣＯ２吸収前後でＮＭＲスペクトルの形状が変化していた。
【０１１４】
（実施例７）
１）プロピレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
プロピレンジアミン７．８ｇをメタノール１５ｍｌと混合し、これにビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のメタノール溶液（６５ｗｔ％）４５．５ｇを、氷浴しながら、５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１２時間撹拌し、プロピレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドを含むメタノール溶液を得た。その後、真空乾燥によりメタノールを留去し、プロピレンジアミニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］）を得た。［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１８に、［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］の［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］溶液のＮＭＲスペクトルを図２１に示す。
【０１１５】
【化１８】
0006530167.tif 000019
【０１１６】
２）イオン液体［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］は室温で固体であったため、［ＰＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］２．０ｇを［ｂｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］９．５ｇに溶解させて酸性ガス化学吸収液Ｅ７とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。２５℃においてイオン液体１モルあたり０．６４モルの二酸化炭素を、１００℃において０．０９モルの二酸化炭素を吸収しており、室温近傍で吸収した二酸化炭素の８６％を１００℃で放散していた。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｅ７のＮＭＲスペクトルを図２２に示す。ＣＯ２吸収前後でＮＭＲスペクトルの形状が変化していた。
【０１１７】
（比較例１）
１）ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
ピペラジン１７．２３ｇをメタノール３４．４６ｇと混合し、これにビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のメタノール溶液（３３．０ｗｔ％）１６８．７０ｇを、氷浴しながら、アルゴン雰囲気下で５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１２時間撹拌し、ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドを含むメタノール溶液を得た。その後、減圧乾燥によりメタノールを留去し、得られた粗製ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド７１．９９ｇをエタノール１４４．００ｇに溶解させた。カラムクロマトグラフィ（活性アルミナ）で精製した後、エタノールを減圧乾燥により取り除き、ピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］）４１．７５ｇを得た。［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１８に、［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトルを図２３に示す。
【０１１８】
【化１９】
0006530167.tif 000020
【０１１９】
２）イオン液体［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］は室温で固体であったため、［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］２．２９５ｇをポリエチレングリコール（分子量４００）１０．００２ｇに溶解させて、酸性ガス化学吸収液Ｒ１とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。酸性ガス化学吸収液Ｒ１は、２４．９℃においてイオン液体１モルあたり０．２７モルの二酸化炭素を、６０．０℃において０．０７モルの二酸化炭素を吸収していた。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｒ１のＮＭＲスペクトルを図２４に示す。
【０１２０】
（比較例２）
１）２−メチルピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドの合成
２−メチルピペラジン２０．０３ｇをメタノール４０．１０ｇと混合し、これにビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド酸のメタノール溶液（３３．０ｗｔ％）１６８．７０ｇを、氷浴しながら、アルゴン雰囲気下で５秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で１２時間撹拌し、２−メチルピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミドを含むメタノール溶液を得た。その後、減圧乾燥によりメタノールを留去し、得られた粗製２−メチルピペラジニウム ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド７３．９７ｇをエタノール１４８．００ｇに溶解させた。カラムクロマトグラフィ（活性アルミナ）で精製した後、エタノールを減圧乾燥により取り除き、２−メチルピペラジニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）アミド（略記：［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］）４０．６８ｇを得た。［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１９に、［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］のポリエチレングリコール溶液のＮＭＲスペクトルを図２５に示す。
【０１２１】
【化２０】
0006530167.tif 000021
【０１２２】
２）［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］は室温で固体であったため、［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］２．３８３ｇをポリエチレングリコール（分子量４００）９．９９９ｇに溶解させて、酸性ガス化学吸収液Ｒ２とし、ＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。酸性ガス化学吸収液Ｒ２は、２５℃においてイオン液体１モルあたり０．１３モルの二酸化炭素を、６０．０℃において０．０６モルの二酸化炭素を吸収していた。ＣＯ２吸収後の酸性ガス化学吸収液Ｒ２のＮＭＲスペクトルを図２６に示す。
【０１２３】
（比較例３）
酢酸をアニオンとする既知の化学吸収系イオン液体１−エチル−３−メチルイミイダゾリウム  アセテート（略記：［ｅｍｉｍ］［ａｃｅ］）を酸性ガス化学吸収液Ｒ３とした。［ｅｍｉｍ］［ａｃｅ］の構造式を式２０に示す。酸性ガス化学吸収液Ｒ３のＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおける二酸化炭素吸収量を測定した。その結果を表１に示す。
【０１２４】
【化２１】
0006530167.tif 000022
【０１２５】
酸性ガス化学吸収液Ｒ１の粘度は、２５℃で１０６ｍＰａ・ｓであった。酸性ガス化学吸収液Ｅ１−２の粘度の温度変化を図３３に、密度の測定結果を図３２に示す（符号：三角）。酸性ガス化学吸収液Ｒ３は、２５℃でＸＣＯ２が０．３１、１００℃でＸＣＯ２が０．１１であり、室温近傍で吸収した二酸化炭素の６４％を１００℃で放散していた。
【０１２６】
図２７〜図３１に、酸性ガス化学吸収液Ｅ１−１〜Ｅ７（実施例１−１〜７）及び酸性ガス化学吸収液Ｒ１〜Ｒ３（比較例１〜３）のＰＣＯ２＝０．１０ＭＰａにおけるイオン液体１モルあたりの二酸化炭素吸収量ＸＣＯ２の温度依存性を示す。１級アミンを１つ有する［ＨｅｘＥＤＡ］［Ｔｆ２Ｎ］、１級アミン１つと２級アミン１つを有する［ＥｔＨｅｘＤＥＴＡ］［Ｔｆ２Ｎ］、１級アミン１つと３級アミン１つを有する［ＡｍＥｔＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］の２５℃におけるＸＣＯ２は、いずれも０．５以上である。一方、２級アミンを１つ有する［Ｐｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］と［ＭｅＰｉｐｅ］［Ｔｆ２Ｎ］は、２５℃におけるＸＣＯ２が０．３以下である。したがって、１級アミンとポリエチレンアミン骨格を利用することで、ＸＣＯ２が０．５以上の酸性ガス化学吸収液を提供できる。
特に本発明に係る酸性ガス化学吸収液（実施例１−２、２−２、２−３、４−２、５−２）の二酸化炭素吸収量及び放散量が、既存のイオン液体と比較して非常に優れていることがわかる。以上の結果は、酸性ガス吸収量の向上により酸性ガス除去の効率を向上できること、１００℃以下の低温廃熱で８０％以上の二酸化炭素を放散でき、酸性ガス除去に関わる消費エネルギーを低減できることを示している。
【０１２７】
【表１ａ】
0006530167.tif 000023
【０１２８】
【表１ｂ】
0006530167.tif 000024
【０１２９】
（表１中、Ｔ／℃は、二酸化炭素吸収量測定時の恒温槽の温度、ＸＣＯ２は、本発明に係るイオン液体１モルあたりの二酸化炭素吸収量を示す。）
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明の酸性ガス化学吸収液は、室温近傍における酸性ガス吸収量に優れ、１００℃以下で、吸収した大部分の酸性ガスを放散できるイオン液体を含む。また、この酸性ガス化学吸収液を利用した酸性ガス分離回収方法は、二酸化炭素などの酸性ガスを選択的に分離するプロセスの、酸性ガス除去効率を向上させ、さらに、プロセス全体の消費エネルギーを低減可能であり、従来技術の課題を解決できる。そのため、本発明は、例えば、化学工場や製鉄所などの排気ガス中に含まれる酸性ガスの分離、脱炭酸によるエネルギー資源（天然ガス、バイオガス、合成ガス）の製造、自動車等の分散型排出源における脱硝、生活環境の維持（二酸化炭素濃度の管理）等、産業部門から民生部門まで利用できるが、これら例示された分野に限定されない。
【符号の説明】
【０１３１】
１    窒素又は二酸化炭素のボンベ
２    減圧弁
３    流量計
４    バルブ
５    熱交換器
６    バルブ
７    熱媒
８    恒温槽
９    白金測温体
１０  抵抗表示器
１１  恒温循環装置
１２  反応容器
１３  回転子
１４  マグネチックスターラー
１５  栓
１６  ガス導入管
１７  放出管
【図１】
0006530167.tif 000025
【図２】
0006530167.tif 000026
【図３】
0006530167.tif 000027
【図４】
0006530167.tif 000028
【図５】
0006530167.tif 000029
【図６】
0006530167.tif 000030
【図７】
0006530167.tif 000031
【図８】
0006530167.tif 000032
【図９】
0006530167.tif 000033
【図１０】
0006530167.tif 000034
【図１１】
0006530167.tif 000035
【図１２】
0006530167.tif 000036
【図１３】
0006530167.tif 000037
【図１４】
0006530167.tif 000038
【図１５】
0006530167.tif 000039
【図１６】
0006530167.tif 000040
【図１７】
0006530167.tif 000041
【図１８】
0006530167.tif 000042
【図１９】
0006530167.tif 000043
【図２０】
0006530167.tif 000044
【図２１】
0006530167.tif 000045
【図２２】
0006530167.tif 000046
【図２３】
0006530167.tif 000047
【図２４】
0006530167.tif 000048
【図２５】
0006530167.tif 000049
【図２６】
0006530167.tif 000050
【図２７】
0006530167.tif 000051
【図２８】
0006530167.tif 000052
【図２９】
0006530167.tif 000053
【図３０】
0006530167.tif 000054
【図３１】
0006530167.tif 000055
【図３２】
0006530167.tif 000056
【図３３】
0006530167.tif 000057