(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオンとアニオンとからなるイオン液体を含み、前記カチオンはプロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類であり、
前記プロトン供与性置換基は、カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる少なくとも１つである、塩基性ガス吸収剤。
【請求項２】
前記アニオンは、アミド、硫酸水素イオン、ホスフェイト、およびスルホネートからなる群から選ばれる少なくとも１つである、請求項１に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項３】
前記アニオンは、アミド又は硫酸水素イオンである、請求項１又は２に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項４】
前記カチオンは、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム、又はトリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウムである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項５】
前記イオン液体は、１−（４−スルホブチル）−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）イミド、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム  ハイドロジェンスルホネート、又はトリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項６】
前記塩基性ガスは、アンモニアである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項７】
前記イオン液体は、担体に保持されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤を塩基性ガスを含む混合ガスと接触させることによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する吸収工程、及び
前記の塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤を加熱することで吸収した塩基性ガスを放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生する加熱再生工程、を含む塩基性ガス分離回収方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の塩基性ガス吸収剤を塩基性ガスを含む混合ガスと接触させることによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する吸収工程、及び
前記の塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤を減圧することで吸収した塩基性ガスを放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生する減圧再生工程、を含む塩基性ガス分離回収方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の塩基性ガス吸収剤を含む塩基性ガス分離膜の一次側に塩基性ガスを含む混合ガスを供給することによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する工程、及び、
前記塩基性ガス分離膜の二次側に一次側より塩基性ガス分圧の低いガスを供給、もしくは二次側を減圧することで、前記塩基性ガス吸収剤から、塩基性ガスを回収する工程、を含む塩基性ガス分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩基性ガスを吸収・放出する塩基性ガス吸収剤及びその塩基性ガス吸収剤を用いた塩基性ガス分離回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア製造プロセスやアンモニア燃料電池等の省エネ化・高効率化のため、高温ガスからアンモニアを選択的に分離する技術が求められている。代表的なアンモニア分離回収技術として、深冷分離法が知られている。深冷分離法は、極低温でアンモニアを液化させて回収する技術である。しかし、この深冷分離法は、装置設置面積が巨大となってしまうという問題や、高温ガスの冷却に膨大な量のエネルギーを消費するという問題があり、代替方法が求められている。代替方法としては、水や酸性水溶液等を用いた吸収法や、金属塩や無機多孔体等を用いた吸着法が提案されている。これらの吸収法や吸着法は、吸収液または吸着剤を、アンモニアを含む混合ガスに接触させてアンモニアを選択的に吸収し、加熱もしくは減圧によりアンモニアを回収する技術である。
【０００３】
より具体的には、吸収法として、例えば特許文献１に、アンモニア合成法の生成ガスからアンモニアを分離する方法が記載されている。このアンモニアの分離方法は、アンモニア合成で得られたアンモニア、水素及び窒素を含有する混合ガスを、燐酸二水素アンモニウムを含有する水溶液に接触させてアンモニアをこの水溶液に吸収させることを特徴とする。
【０００４】
吸着法としては、例えば特許文献２に、アンモニアを含有するガスからのアンモニアの分離に使用される、塩化カルシウムと臭化カルシウムの混合物よりなるアンモニアの吸脱着材が記載されている。また、特許文献２には、このアンモニア吸脱着材に、アンモニアを含有するガスを、アンモニアを吸着しうる圧力点の高圧側で接触させて吸着し、次いで、アンモニアを脱着させる圧力点の低圧側に圧力を低下させて該吸着剤からアンモニアを離脱させる又はアンモニア吸着剤からアンモニアを離脱させる際に圧力を低下させることに加えて温度を上昇させることを組み合わせる、アンモニアの分離方法が記載されている。
【０００５】
一方、アンモニアのイオン液体に対する溶解性が検討されている。例えば非特許文献１には、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム  アセテートなどのアンモニア溶解度が記載されている。非特許文献２には、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム  ヘキサフルオロホスフェートなどのアンモニア溶解度が記載されている。非特許文献３には、１−エチル−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）イミドのアンモニア溶解度が記載されている。非特許文献４には、１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム  テトラフルオロボレートなどのアンモニア溶解度が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２４２０号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７５５８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】A. Yokozekiら、「Vapor-liquid equilibria of ammonia + ionic liquid mixtures」、Applied Energy、２００７年、８４、１２５８−１２７３頁
【非特許文献２】A. Yokozekiら、「Ammonia Solubilities in Room-Temperature Ionic Liquids」、Industrial & Engineering Chemistry Research、２００７年、４６、１６０５−１６１０頁
【非特許文献３】Wei Shiら、「Molecular Simulation of Ammonia Absorption in the Ionic Liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([emim][Tf2N])」、AIChE Journal、２００９年、５５巻、９号、２４１４−２４２１頁
【非特許文献４】Guihua Liら、「Solubilities of ammonia in basic imidazolium ionic liquids」、Fluid Phase Equilibria、２０１０年、２９７、３４−３９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の吸収法は、吸着法に比べ吸収量や吸収速度に優れるものの、水を媒体としているため高温環境下で吸収剤が揮発してしまい、揮発損失するおそれがあり、高温条件下でアンモニアの吸脱着を行う事が困難であったり、水の比熱が高いため、アンモニア脱着時の昇温に要するエネルギー量が多く、吸脱着のエネルギー効率が低いという問題がある。
【０００９】
一方、従来の吸着法は、揮発損失を回避できるが、固体と気体の反応であるため、特に金属塩を用いる場合、吸着速度が遅いという問題がある。また、ゼオライトなどの無機多孔体を用いる場合には、前記吸収法の吸収液と比べて吸着量が少ないという問題がある。
【００１０】
また、非特許文献１〜４に記載されているイオン液体は、揮発損失を回避できるが、リン酸水溶液などを用いた吸収法と比較すると、吸収剤単位体積当たりのアンモニア吸収量が少ない。
【００１１】
従って、本発明の課題は、揮発損失が少なく、吸着速度が速く、単位体積当たりの塩基性ガスの吸収量が多い塩基性ガス吸収剤を提供すること、及びそれを用いた、エネルギー効率が高い塩基性ガス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】
【００１２】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意研究開発を積み重ねた結果、プロトン供与性置換基を有する特定のカチオンからなるイオン液体は、プロトン供与性置換基とアンモニアが強く相互作用することによって、アンモニア吸収量が増加することを見出した。本発明者は、更に検討を行い、本発明を完成するに至った。
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明の塩基性ガス吸収剤は、カチオンとアニオンとからなるイオン液体を含み、前記カチオンはプロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類であり、
前記プロトン供与性置換基は、カルボン酸基及びスルホン酸基からなる群から選ばれる少なくとも１つである。
【００１５】
前記アニオンは、アミド、硫酸水素イオン、ホスフェイト、およびスルホネートからなる群から選ばれる少なくとも１つであると好ましい。
【００１６】
前記アニオンは、アミド又は硫酸水素イオンであると好ましい。
【００１７】
前記カチオンは、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム、又はトリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウムであると好ましい。
【００１８】
前記イオン液体は、１−（４−スルホブチル）−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）イミド、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム  ハイドロジェンスルホネート、又はトリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドであると好ましい。
【００１９】
前記塩基性ガスは、アンモニアであると好ましい。
【００２０】
前記イオン液体は、担体に保持されていると好ましい。
【００２１】
また、本発明の塩基性ガス分離回収方法は、前記の塩基性ガス吸収剤を塩基性ガスを含む混合ガスと接触させることによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する吸収工程、及び
前記の塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤を加熱することで吸収した塩基性ガスを放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生する加熱再生工程、を含む。
【００２２】
また、本発明の塩基性ガス分離回収方法は、前記の塩基性ガス吸収剤を塩基性ガスを含む混合ガスと接触させることによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する吸収工程、及び
前記の塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤を減圧することで吸収した塩基性ガスを放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生する減圧再生工程、を含む。
【００２３】
また、本発明の塩基性ガス分離回収方法は、前記イオン液体が担体に保持されている前記の塩基性ガス吸収剤を含む塩基性ガス分離膜の一次側に塩基性ガスを含む混合ガスを供給することによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、前記混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する工程、及び、
前記塩基性ガス分離膜の二次側に一次側より塩基性ガス分圧の低いガスを供給、もしくは二次側を減圧することで、前記塩基性ガス吸収剤から、塩基性ガスを回収する工程、を含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の塩基性ガス吸収剤は、揮発損失が少なく、吸着速度が速く、単位体積当たりの塩基性ガスの吸収量が多い。また、該吸収剤を用いた塩基性ガス分離回収方法は、エネルギー効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】アンモニアガス吸収試験装置（大気圧）を示す図。
【図２】塩基性ガス吸収剤の各温度におけるアンモニアガス吸収量（モル比）を示すグラフ。
【図３】塩基性ガス吸収剤の各温度におけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を示すグラフ。
【図４】塩基性ガス吸収剤の各温度におけるアンモニアガス吸収量（体積モル濃度）を示すグラフ。
【図５】塩基性ガス吸収剤の各温度におけるアンモニアガス吸収量（質量モル濃度）を示すグラフ。
【図６】塩基性ガス吸収剤の温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を示すグラフ。
【図７】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル。
【図８】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル。
【図９】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトル。
【図１０】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトル。
【図１１】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（２００〜１１００ｃｍ−１）。
【図１２】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（１１００〜１９００ｃｍ−１）。
【図１３】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（２６００〜３３００ｃｍ−１）。
【図１４】イミダゾリウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（３１００〜３９００ｃｍ−１）。
【図１５】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（２００〜１１００ｃｍ−１）。
【図１６】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（１１００〜１９００ｃｍ−１）。
【図１７】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（２６００〜３３００ｃｍ−１）。
【図１８】アンモニウム系の塩基性ガス吸収剤のアンモニア吸収前後のラマン分光スペクトル（３１００〜３９００ｃｍ−１）。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の塩基性ガス吸収剤は、カチオンとアニオンとからなるイオン液体を含み、このカチオンは、プロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類である。
【００２７】
本発明に係るイオン液体は、単独、１００℃、大気圧の条件で液体となる塩である。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く、１０℃未満であると特に好ましい。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。本発明に係るイオン液体には、後述するように、担体に保持された状態では固体となるものや、塩基性ガスを吸収した状態では固体となるものが含まれる。
【００２８】
（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、プロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類である。
【００２９】
プロトン供与性置換基は、プロトンＨ＋を放出しうる置換基であり、例えば、アルコール性水酸基やフェノール性水酸基といった水酸基、スルホン酸基（別名：スルホ基・スルホン基）、カルボン酸基（別名：カルボキシル基）、りん酸基、チオール基等が挙げられる。中でもプロトン供与性置換基は、アルコール性水酸基、カルボン酸基、スルホン酸基が好ましい。イオン液体を構成するカチオンのイミダゾリウム類又はアンモニウム類にプロトン供与性置換基を導入することにより、プロトン供与性置換基と塩基性ガスとが強く相互作用して塩基性ガス、特にアンモニアガスの吸収量が増加する。
【００３０】
本発明に係るイミダゾリウム類は、前述のプロトン供与性置換基を有するものであれば特に限定されない。イミダゾリウム類は、イミダゾール（１，３−ｄｉａｚａ−２，４−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）の水素原子が炭化水素基に置換されている化合物のカチオンであり、例えば、式１で表される。
【００３１】
【化１】
0006694645.tif 000002
（式１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立して水素原子又は無置換若しくは置換基を有する炭化水素基であり、少なくともＲ１〜Ｒ５の１つはプロトン供与性置換基を有する炭化水素基である。）
【００３２】
イミダゾリウム類の炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、無置換又は置換基を有するアルキル基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられ、環状であっても非環状であってもよく、骨格にヘテロ原子を有していてもよい。炭化水素基は、１つであっても２以上であってもよいが、１，３位の２つの窒素原子に炭化水素基を有していると好ましい。２以上の炭化水素基を有するときは、同一であっても異なっていてもよい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基、ベンジル基、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられ、脂肪族炭化水素基が好ましい。
【００３３】
炭化水素基が有する置換基としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン基；メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ペンチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基、ｎ−オクチレン基などのアルキレン基；これらのアルケニレン基、アルキニレン基；アルコキシ基などが挙げられる。
【００３４】
イミダゾリウム類としては、１−メチルイミダゾリウム、１−エチルイミダゾリウム、１−プロピルイミダゾリウム、１−ブチルイミダゾリウムなどの１つの飽和又は不飽和の炭化水素基で置換された非対称型のイミダゾリウム；１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，３−ジプロピルイミダゾリウム、１，３−ジブチルイミダゾリウムなどの２つの飽和又は不飽和の炭化水素基で置換された対称型のイミダゾリウム；１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムなどの２つの飽和又は不飽和の炭化水素基で置換された非対称型のイミダゾリウム；２つ以上の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換されたイミダゾリウムなどが挙げられる。
【００３５】
具体的な、プロトン供与性置換基を有するイミダゾリウム類としては、プロトン供与性置換基が水酸基である、１−（２−ヒドロキシエチル）−３−メチル−イミダゾリウム（略記：［２ＯＨｍｉｍ］）、プロトン供与性置換基がスルホン酸基である、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム（略記：［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］）などが挙げられる。
【００３６】
本発明に係るアンモニウム類は、前述のプロトン供与性置換基を有するものであれば特に限定されない。アンモニウム類は、１級〜３級アミンに水素イオンが結合してできた陽イオン又は、ＮＨ４＋の水素原子が全て炭化水素基で置換された４級アンモニウムであり、例えば、式２で表される。
【００３７】
【化２】
0006694645.tif 000003
（式２中、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８及びＲ９は、それぞれ独立して水素原子又は無置換若しくは置換基を有する炭化水素基であり、少なくともＲ６〜Ｒ９の１つはプロトン供与性置換基を有する炭化水素基である。）
【００３８】
アンモニウム類の炭化水素基は、特に限定されないが、例えば、イミダゾリウム類の炭化水素基として例示したものが挙げられる。また、アンモニウム類の炭化水素基の置換基としては、イミダゾリウム類の炭化水素基の置換基として例示したものが挙げられる。
【００３９】
具体的な、プロトン供与性置換基を有するアンモニウム類としては、プロトン供与性置換基が水酸基である、トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム（略記：［Ｎ１１１，２ＯＨ］）、プロトン供与性置換基がカルボン酸基である、トリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウム（略記：［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］）などが挙げられる。
【００４０】
（アニオン）
本発明に係るアニオンは、前記の、プロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類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。
【００４１】
アニオンとしては、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：[Ｔf２Ｎ]）などのイミドなどのアミド；硫酸水素イオン（別名：ハイドロジェンスルホネート、略記：［ＨＳＯ４］）；トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェイト（略記：［ｅ−ＦＡＰ］）やヘキサフルオロホスフェート（略記：[ＰＦ６]）などのホスフェイト、エチルサルフェート（略記：[ＥｔＳＯ４]）などのサルフェート、トリフルオロメタンスルホネート（略記：［ＴｆＯ］）などのスルホネート；アセテート（略記：[ａｃｅ]）などのカルボキシレート；チオシアネート（略記：[ＳＣＮ]）；テトラフルオロボレート（略記：[ＢＦ４]）などのボレート；フルオライド、クロライド、ブロマイド、アイオダイドなどのハライド等が挙げられる。中でも、アミド、硫酸水素イオン、ホスフェイト、およびスルホネートが好ましく、アミドおよび硫酸水素イオンがより好ましい。
【００４２】
これらのアニオンは、それぞれ、前述のカチオンと任意に組み合わせて用いることができる。
【００４３】
（イオン液体）
本発明に係るイオン液体は、公知の方法により製造することができ、原料に応じて最適な条件を採用することができる。
【００４４】
本発明に係るイオン液体としては、１−（２−ヒドロキシエチル）−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）イミド（略記：［２ＯＨｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）、１−（４−スルホブチル）−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）イミド（略記：［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）、１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム  ハイドロジェンスルホネート（略記：［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［ＨＳＯ４］）、トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１，２ＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］）、トリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］）が好ましい。
【００４５】
（塩基性ガス吸収剤）
本発明の塩基性ガス吸収剤は、前記の、カチオン及びアニオンからなるイオン液体を含み、このカチオンはプロトン供与性置換基を有する、イミダゾリウム類又はアンモニウム類である。
【００４６】
本発明の塩基性ガス吸収剤は、液状の塩基性ガス吸収液として用いることができる。例えば、前記のイオン液体を単独又は複数で用いることができ、それらを希釈剤、好ましくは高沸点溶媒、で希釈して用いることができる。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、希釈剤に溶解して液体として用いることができる。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。塩基性ガス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、イオン液体類又は高沸点のジエチレングリコール類の使用が好ましい。
【００４７】
また、本発明の塩基性ガス吸収剤は、担体に保持して用いることもできる。例えば、シリカゲルやゼオライト等の多孔質材料に前記のイオン液体を担持させた吸着材、シリカゲルやゼオライト等の多孔質材料表面に前記のイオン液体を化学的に結合させた吸着材、前記のイオン液体と高分子を混合して調製したゲルを用いた吸着材、ゼオライトやテフロン（登録商標）フィルタ等の多孔質膜に前記のイオン液体を含浸させた分離膜、前記のイオン液体と高分子を混合して調製したゲルを用いた分離膜等などの態様とすることができる。
【００４８】
また、本発明の塩基性ガス吸収剤は、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。
【００４９】
（塩基性ガス分離回収方法）
次に、本発明の塩基性ガス吸収剤を用いた塩基性ガス分離回収方法について説明する。
本発明の、塩基性ガス分離回収方法においては、前述の塩基性ガス吸収剤を塩基性ガスを含む混合ガスと接触させることによって、塩基性ガスを前記塩基性ガス吸収剤に吸収させて、混合ガスから塩基性ガスを選択的に分離する（吸収工程）。
【００５０】
塩基性ガスとしては、例えば、アンモニアや、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ヒドラジン、ピリジン、エタノールアミン、エチレンジアミンなどのアミン類が挙げられる。これらのアミン類には、沸点が室温より高いもの含まれるが、これらは僅かに気化しても臭気が強い。本発明の塩基性ガス吸収剤を用いた塩基性ガス分離回収方法は、特に、アンモニアガスの分離回収に優れている。前記混合ガスは、これらの塩基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塩基性ガスの種類及び組成も特に限定されない。
【００５１】
本発明の塩基性ガス分離回収方法において、塩基性ガスを、塩基性ガス吸収剤に含まれるイオン液体に化学的に吸収させる吸収工程の温度は、特に限定されないが、例えば、室温近傍（２５℃±３０℃）や室温（２５℃）以下、１０℃などである。混合ガスと塩基性ガス吸収剤の接触方法は、塩基性ガスが塩基性ガス吸収剤に吸収される限り、特に限定されない。例えば、塩基性ガス吸収剤が液状の場合には、液中に混合ガスをバブリングさせる方法、混合ガスに塩基性ガス吸収剤をシャワーやスプレーする方法などが挙げられる。
【００５２】
本発明の塩基性ガス分離回収方法において、塩基性ガスを、比較的低温にする代わりに、または併せて、高圧状態で塩基性ガス吸収剤に接触させて吸収させることもできる。吸収圧力は、特に限定されないが、通常大気圧以上、好ましくは２ＭＰａ以上、より好ましくは４ＭＰａ以上である。混合ガスと塩基性ガス吸収剤の接触方法は、塩基性ガスが塩基性ガス吸収剤に吸収される限り、特に限定されない。例えば、前述の室温など比較的低温で吸収させる方法と同様の方法などが挙げられる。これらは別工程で行うこともでき、同時に行うこともできる。
【００５３】
塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤は、例えば、混合ガスと、塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤とを分離し、分離した塩基性ガス吸収剤を加熱することで塩基性ガスを放散させて、塩基性ガス吸収剤を再生して再利用できる（加熱再生工程）。
【００５４】
塩基性ガス吸収剤を加熱する場合、塩基性ガスを吸収した温度よりも５〜１００℃高い温度条件に設定することにより、塩基性ガスを放散できる。例えば、塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤を、吸収時の温度より高温に昇温して、吸収した塩基性ガスを放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生すると好ましい。１００℃以下の温度条件で塩基性ガスの放散を行うと、１００℃以下の未利用の低品位廃熱を利用できるため、１００℃以上の熱源を必要とする従来技術と比較して省エネルギーである。
【００５５】
前記の加熱再生工程の代わりに、又は併せて、減圧することで塩基性ガスを放散させて、塩基性ガス吸収剤を再生して再利用することもできる。また、前記の加熱再生工程に代えて、又は別の工程として、塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤は、混合ガスと、塩基性ガスを吸収した塩基性ガス吸収剤とを分離し、分離した塩基性ガス吸収剤を減圧することで塩基性ガスを放散させて、塩基性ガス吸収剤を再生して再利用できる（減圧再生工程）。
【００５６】
塩基性ガス吸収剤を減圧する場合、塩基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、塩基性ガスを放散できる。圧力条件は対象とする塩基性ガス除去プロセスに応じて設定することができる。塩基性ガス吸収剤を減圧する際の温度は、特に限定されないが、塩基性ガスを吸収した温度（例えば室温近傍（２５℃±３０℃）や室温（２５℃）、１０℃など）より高い温度であると好ましい。
【００５７】
中でも、加熱再生工程において、温度を吸収時の温度より高温かつ１００℃以下とし、吸収した塩基性ガスの５０％以上を放散させて回収し、前記塩基性ガス吸収剤を再生すると好ましい。
【００５８】
塩基性ガス吸収剤を再生する装置は、吸収した塩基性ガスが放散され、塩基性ガス吸収剤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。
【００５９】
本発明の塩基性ガス分離回収方法は、吸収剤の揮発損失が少なく、エネルギー効率が高く、吸着速度が速く、吸収剤単位体積当たりの塩基性ガスの吸収量が多い。
【００６０】
（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。圧力は、特に断りのない限り絶対圧である。
（１）ＮＭＲスペクトル
イオン液体、イオン液体を含む塩基性ガス吸収剤、又はアンモニアガス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、Ｂｒｕｋｅｒ社製のＡｓｃｅｎｄ  ４００を用いて測定した。特に断りの無い限り測定温度は３１３．２Ｋとし、キャピラリに封入したベンゼン−ｄ６をロック溶媒として用いた。
（２）アンモニア吸収量（大気圧）
図１に示す、アンモニア吸収試験装置を用いて大気圧で測定を行った。アンモニア吸収試験装置は、ＰＦＡ製の反応容器１０９にアンモニアもしくは窒素を導入するための、窒素供給ライン１００、アンモニアのボンベ１０１、減圧弁１０２、三方バルブ１０３、流量計１０４、バルブ１０５、コイル状の熱交換器１０６、及びバルブ１０７、１１２、並びに、熱媒を入れる恒温槽１１６、その恒温槽１１６内の熱媒の温度を測定する白金測温体１１４を接続した温度表示器１１５、恒温槽１１６内の熱媒の温度を調節する冷却水循環装置１１７、反応容器１０９内に入れた回転子１１０を回転させるマグネチックスターラー１１１、マグネチックスターラーの回転数を制御するコントローラー１０８、液相の高さを計測するハイトゲージ１１３を備える。
熱交換器１０６及び反応容器１０９は、恒温槽１１６の熱媒に浸され、一定の温度に保たれる。反応容器１０９内には、回転子１１０が入れてあり、マグネチックスターラー１１１によって、反応容器１０９内の塩基性ガス吸収剤を撹拌できる。
以下に、このアンモニア吸収試験装置を用いた、アンモニア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）の塩基性ガス吸収剤をＰＦＡ製の反応容器１０９に取り分ける。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１０９、及び回転子１１０）の質量を差し引き、塩基性ガス吸収剤の質量Ｗ１を得る。塩基性ガス吸収剤中のイオン液体の質量Ｗ２を、質量Ｗ１と塩基性ガス吸収剤中のイオン液体の質量含有率から求める。
２）反応容器１０９を恒温槽１１６に設置する。反応容器１０９をバルブ１０７及び１１２に接続する。
３）恒温槽１１６の温度を４０℃に保ち、窒素のみを反応容器１０９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、液相の高さＨをハイトゲージ１１３で、それぞれ測定する。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。事前に決定しておいた検量線と液相の高さＨを用いて、液相容積Ｖ１を求める。
４）続いて、アンモニアを反応容器１０９に流通させ、塩基性ガス吸収剤にアンモニアを吸収させる。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、液相の高さＨをハイトゲージ１１３で、それぞれ測定する。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、液相容積をＶ２とする。
５）塩基性ガス吸収剤に吸収されたアンモニアの質量ＷＮＨ３を下記式に基づき求める。
ＷＮＨ３＝Ｗ４−Ｗ３
また、塩基性ガス吸収剤中のイオン液体１モルあたりのアンモニア吸収量αＮＨ３を下記式に基づき決定する。
αＮＨ３＝（ＷＮＨ３／ＭＮＨ３）／（Ｗ２／ＭＩＬ）
ここで上記式中、ＭＮＨ３はアンモニアの分子量であり、ＭＩＬはイオン液体の分子量である。アンモニアのモル分率ｘＮＨ３、単位体積あたりのアンモニア吸収量ｃＮＨ３、単位質量当たりのアンモニア吸収量ｗＮＨ３は、それぞれ、下記式に基づき決定する。
ｘＮＨ３＝（ＷＮＨ３／ＭＮＨ３）／（ＷＮＨ３／ＭＮＨ３＋Ｗ２／ＭＩＬ）
ｃＮＨ３＝（ＷＮＨ３／ＭＮＨ３）／Ｖ２
ｗＮＨ３＝ＷＮＨ３／Ｗ１
６）恒温槽１１６の温度を適宜変更し、前記４）〜５）の操作と解析を行い、各温度におけるアンモニア吸収量を決定する。その後、４０℃で吸収されたアンモニアの質量を再度計測し、再現性を確認する。
【００６１】
（３）ラマン分光スペクトル
塩基性ガス吸収剤のラマン分光スペクトルは、日本分光製のレーザーラマン分光光度計ＮＲＳ−３１００を用いて測定した。
【００６２】
（参考例１）
イオン液体として、Ｓｏｌｖｉｏｎｉｃ製の１−（２−ヒドロキシエチル）−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）イミド（略記：［２ＯＨｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、７０℃で３０時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｅ１とした。［２ＯＨｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式３に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００６３】
【化３】
0006694645.tif 000004
【００６４】
塩基性ガス吸収剤Ｅ１、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ１の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００６５】
（実施例２）
イオン液体として、Ｓｏｌｖｉｏｎｉｃ製の１−（４−スルホブチル）−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）イミド（略記：［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、７０℃で３０時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｅ２とした。［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式４に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００６６】
【化４】
0006694645.tif 000005
【００６７】
塩基性ガス吸収剤Ｅ２、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ２の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００６８】
（実施例２’）
アンモニアのボンベ１０１をアンモニア標準ガス（アンモニア濃度１０．１ｍｏl％）のボンベに交換し、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）を、０．１０ＭＰａから０．０１０ＭＰａに変更した以外は実施例２と同様にして、塩基性ガス吸収剤Ｅ２のアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ２の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。図２〜図５において、［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］（ＮＨ３−１０．１ｍｏｌ％）と示した。
【００６９】
（実施例３）
イオン液体として、Ｓｏｌｖｉｏｎｉｃ製の１−（４−スルホブチル）−３−メチル−イミダゾリウム  スルホネート（略記：［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［ＨＳＯ４］）を単独で用いて、４０℃で９６時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｅ３とした。［４ＳＯ３Ｈｍｉｍ］［ＨＳＯ４］の構造式を式５、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００７０】
【化５】
0006694645.tif 000006
【００７１】
実施例２’と同様に、塩基性ガス吸収剤Ｅ３、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．０１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ３の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００７２】
（参考例４）
イオン液体として、トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１，２ＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、塩基性ガス吸収剤Ｅ４とした。［Ｎ１１１，２ＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］は以下の手順で合成した。塩化トリメチル−２−ヒドロキシエチルアンモニウムを超純水に溶解し、氷浴中で撹拌しながら、この水溶液にリチウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドの水溶液を１秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で一晩撹拌した。油相のみを分取し、塩化物を除去できるまで超純水で洗浄した。塩化物の残留は、洗浄後の超純水に硝酸銀水溶液を滴下し、白色沈殿の有無で確認した。その後、油相を７０℃で３０時間減圧乾燥して、［Ｎ１１１，２ＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］を得た。［Ｎ１１１，２ＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式６に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００７３】
【化６】
0006694645.tif 000007
【００７４】
塩基性ガス吸収剤Ｅ４、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ４の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００７５】
（実施例５）
イオン液体として、トリメチル（ヒドロキシカルボニルメチル）アンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、塩基性ガス吸収剤Ｅ５とした。［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］は以下の手順で合成した。塩化トリメチル−２−（ヒドロキシカルボニル）エチルアンモニウムを超純水に溶解し、氷浴中で撹拌しながら、この水溶液にリチウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドの水溶液を１秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で一晩撹拌した。油相のみを分取し、塩化物を除去できるまで超純水で洗浄した。塩化物の残留は、洗浄後の超純水に硝酸銀水溶液を滴下し、白色沈殿の有無で確認した。その後、油相を７０℃で３０時間減圧乾燥して、［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］を得た。［Ｎ１１１，１ＣＯＯＨ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式７に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００７６】
【化７】
0006694645.tif 000008
【００７７】
塩基性ガス吸収剤Ｅ５、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｅ５の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００７８】
（比較例１）
イオン液体として、１−エチル−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）イミド（略記：［ｅｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、塩基性ガス吸収剤Ｒ１とした。［ｅｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］は以下の手順で合成した。塩化１−エチル−３−メチル−イミダゾリウムを超純水に溶解し、氷浴中で撹拌しながら、この水溶液にリチウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドの水溶液を１秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で一晩撹拌した。油相のみを分取し、塩化物を除去できるまで超純水で洗浄した。塩化物の残留は、洗浄後の超純水に硝酸銀水溶液を滴下し、白色沈殿の有無で確認した。その後、油相を７０℃で３０時間減圧乾燥して、［ｅｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］を得た。［ｅｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式８に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００７９】
【化８】
0006694645.tif 000009
【００８０】
塩基性ガス吸収剤Ｒ１、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｒ１の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００８１】
（比較例２）
イオン液体として、Ｍｅｒｃｋ製の１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム  トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスフェイト（略記：［ｅｍｉｍ］［ｅ−ＦＡＰ］）を単独で用いて、７０℃で３０時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｒ２とした。［ｅｍｉｍ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式９に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００８２】
【化９】
0006694645.tif 000010
【００８３】
塩基性ガス吸収剤Ｒ２、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｒ２の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００８４】
（比較例３）
イオン液体として、Ｍｅｒｃｋ製の１−エチル−３−メチル−イミダゾリウム  トリフルオロメタンスルホネート（略記：［ｅｍｉｍ］［ＴｆＯ］）を単独で用いて、５０℃で３０時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｒ２とした。［ｅｍｉｍ］［ＴｆＯ］の構造式を式１０に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００８５】
【化１０】
0006694645.tif 000011
【００８６】
塩基性ガス吸収剤Ｒ２、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｒ２の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図７、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図８に、ラマン分光スペクトルを図１１〜図１４に示す。
【００８７】
（比較例４）
イオン液体として、Ｉｏｌｉｔｅｃ製のトリメチルブチルアンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１４］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、７０℃で３０時間減圧乾燥したものを、塩基性ガス吸収剤Ｒ２とした。［ｅｍｉｍ］［ＴｆＯ］の構造式を式１１に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００８８】
【化１１】
0006694645.tif 000012
【００８９】
塩基性ガス吸収剤Ｒ４、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｒ４の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００９０】
（比較例５）
イオン液体として、（２−クロロエチル）トリメチルアンモニウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（略記：［Ｎ１１１，２Ｃｌ］［Ｔｆ２Ｎ］）を単独で用いて、塩基性ガス吸収剤Ｒ５とした。［Ｎ１１１，２Ｃｌ］［Ｔｆ２Ｎ］は以下の手順で合成した。塩化（２−クロロエチル）トリメチルアンモニウムを超純水に溶解し、氷浴中で撹拌しながら、この水溶液にリチウム  ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドの水溶液を１秒に１滴の割合で滴下した。滴下終了後、室温で一晩撹拌した。油相のみを分取し、塩化物を除去できるまで超純水で洗浄した。塩化物の残留は、洗浄後の超純水に硝酸銀水溶液を滴下し、白色沈殿の有無で確認した。その後、油相を７０℃で３０時間減圧乾燥して、［Ｎ１１１，２Ｃｌ］［Ｔｆ２Ｎ］を得た。［Ｎ１１１，２Ｃｌ］［Ｔｆ２Ｎ］の構造式を式１２に、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００９１】
【化１２】
0006694645.tif 000013
【００９２】
塩基性ガス吸収剤Ｒ５、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量を、温度を変化させて測定した。その結果を表１に示す。また、塩基性ガス吸収剤Ｒ２の各温度におけるアンモニアガス吸収量を、図２（モル比）、図３（モル分率）、図４（体積モル濃度）及び図５（質量モル濃度）に示す。また、特に温度２９８Ｋにおけるアンモニアガス吸収量（モル分率）を図６に示す。
アンモニア吸収後の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図９、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１０に、ラマン分光スペクトルを図１５〜図１８に示す。
【００９３】
【表１】
0006694645.tif 000014
【００９４】
（比較例６〜１６）
表２に示すイオン液体を塩基性ガス吸収剤Ｒ６〜Ｒ１６とする。塩基性ガス吸収剤Ｒ６〜Ｒ１６の、温度２９８Ｋ、アンモニアの分圧（ＰＮＨ３）０．１０ＭＰａにおけるアンモニア吸収量（モル分率）を表２及び図６に示す。
【００９５】
【表２】
0006694645.tif 000015
【符号の説明】
【００９６】
１００  窒素供給ライン
１０１  アンモニアのボンベ
１０２  減圧弁
１０３  三方バルブ
１０４  流量計
１０５  バルブ
１０６  熱交換器
１０７  バルブ
１０８  マグネチックスターラーのコントローラー
１０９  反応容器
１１０  回転子
１１１  マグネチックスターラー
１１２  バルブ
１１３  ハイトゲージ
１１４  白金測温体
１１５  温度表示器
１１６  恒温槽
１１７  冷却水循環装置
【図１】
0006694645.tif 000016
【図２】
0006694645.tif 000017
【図３】
0006694645.tif 000018
【図４】
0006694645.tif 000019
【図５】
0006694645.tif 000020
【図６】
0006694645.tif 000021
【図７】
0006694645.tif 000022
【図８】
0006694645.tif 000023
【図９】
0006694645.tif 000024
【図１０】
0006694645.tif 000025
【図１１】
0006694645.tif 000026
【図１２】
0006694645.tif 000027
【図１３】
0006694645.tif 000028
【図１４】
0006694645.tif 000029
【図１５】
0006694645.tif 000030
【図１６】
0006694645.tif 000031
【図１７】
0006694645.tif 000032
【図１８】
0006694645.tif 000033