| Project/Area Number |
19J22463
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
佐久間 渉 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
|
|---|
| Keywords | セルロースナノファイバー / 多孔体 / エアロゲル / キセロゲル |
|---|
| Outline of Research at the Start |
TEMPO酸化セルロースナノファイバーより得られるエアロゲル（TO-CNFエアロゲル）は高透明性・超断熱性を有する多孔体で、透明な断熱材への応用が期待されている。しかし、このエアロゲルの調製には、実用性に乏しい超臨界乾燥法を必要とする。そのため、簡便だが現状では大幅な物性低下を引き起こす、蒸発乾燥法による調製に着目した。本研究では、蒸発乾燥法により、エアロゲルに匹敵する特性を有するTO-CNF多孔体の調製を試みる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
優れた力学強度を持つセルロースナノファイバー（CNF）は、軽量構造材に適用可能なポリマー補強材としての応用が期待されている。しかし、構造材料として使用するのに十分な厚みの高強度ポリマー複合体を得ることは困難であった。そこで本年度では、前年度までに得られた、大規模化が可能なCNF多孔体（キセロゲル）をテンプレートとしてポリマー複合体の調製を試みた。ミリメートル厚のCNFキセロゲルにメタクリル系モノマーを含浸させ、UV硬化することでCNF/ポリマー複合体を得た。得られた複合体は、広いCNF含有量で高い光透過性を示した。また、複合体の厚みと光透過性の関係を解析した結果、複合体中ではCNFが凝集することなく分散した均質な構造を持つことが示唆された。この微細なCNFネットワークはポリマーを効果的に補強し、曲げ試験における弾性率・強度・破壊仕事が大きく向上した。また、CNFの添加により、複合体の線熱膨張係数が最大78%低下した。さらに、可燃性のポリマーにCNFを50%以上添加した複合体では、優れた難燃性が確認された。以上の結果より、CNFキセロゲルが厚みのある多機能性ポリマー複合体のテンプレートとして適用できる可能性が示された。
以上の結果について、セルロース学会第28回年次大会において発表を行った。また、以上の内容を取りまとめ、論文を執筆、投稿した。論文は、Nanomaterials誌に掲載された。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
