シクロデキストリンベースの超分子低融点混合物:揮発性有機化合物除去のための効率的な吸収剤

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シクロデキストリン(CD)と深層共晶溶媒(DES)は,揮発性有機化合物(VOC)を除去するための新しい吸収体である。DESは,水素結合アクセプター(HBA)と1つ以上の水素結合ドナー(HBD)を組み合わせることで,初期成分よりもはるかに低い融点を持つ液体を簡単に作ることができる。

本研究では,修飾CD(HBA)とレブリン酸(HBD)を組み合わせて4種類のDES類似物質(超分子低融点混合物(LMM))を作製し,5種類のVOC(アセトアルデヒド,ブタノン,ジクロロメタン,チオフェン,トルエン)に対する吸収特性を調べた。その結果、超分子LMMは、水と比較して気液分配係数を最大で250分の1に低減した。全体的な吸収能力は相乗的であり、VOCの疎水性によって決まると思われる。トルエンとジクロロメタンは、濃度が高くなっても、超分子LMMによってそれぞれ99%と95%吸収され(上の図を参照)、濃度と吸収能力の間には直線的な関係が見られた。また、5回の吸脱着を繰り返しても、LMMはその吸収能力を維持していた。

Panda, ., Fourmentin, S. Cyclodextrin-based supramolecular low melting mixtures: efficient absorbents for volatile organic compounds abatement. Environ Sci Pollut Res (2021).
https://doi.org/10.1007/s11356-021-16279-y

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