先端量子ビームが解き明かす超臨界水によるナノコンポジット材の分解・回収メカニズム

• Project/Area Number: 23K26391
• Project/Area Number (Other): 23H01698 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26030:Composite materials and interfaces-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 宮崎 司 京都大学, 成長戦略本部, 特定教授 (70789940)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹中 幹人 京都大学, 化学研究所, 教授 (30222102) ; 山本 勝宏 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30314082) ; 青木 裕之 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 J－PARCセンター, 研究主幹 (90343235)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2023: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
• Keywords: 有機/無機ナノコンポジット / 高分子吸着層 / 小角中性子散乱 / 中性子反射率 / 超臨界水熱反応 / SDGｓ

Outline of Research at the Start

SDGsの達成やカーボンニュートラルに向けた社会課題が顕在化している中、プラスチックの大幅な削減が求められている。軽量・安価で可撓性があるプラスチックを有効活用するため、プラスチック複合材料である有機/無機ナノコンポジット材の回収プロセスとして、環境にやさしい超臨界水を利用することを提案する。そのために本研究では、超臨界水熱反応によるナノコンポジット材中のフィラー表面の“バウンドレイヤー”と呼ばれる高分子吸着層の分解メカニズムを、最先端の量子ビームを使って明らかにすることにより、ナノコンポジット材の完全回収・アップサイクルプロセスを設計提案する。