マイクロ波加熱を用いたバイオマス炭素化機構の解明による高結晶性カーボンの合成

• Project/Area Number: 24K17559
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 中野 知佑 岡山大学, 研究・イノベーション共創機構, サイテック・コーディネーター(特任) (20845458)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: Graphite / Carbon / マイクロ波 / メカニズム

Outline of Research at the Start

本研究では，マイクロ波加熱により結晶性を自在に制御した高結晶性黒鉛を，バイオマス；木材から合成する手法を確立する。バイオマスは大気中のCO2を光合成で固定化したものであり炭素源として有望であるほか，カーボン材料は軽量・高強度かつ安定であり，金属の代替材料として期待される。
高結晶性カーボンは，触媒担持木材のマイクロ波（電場，磁場の混成波）加熱により合成可能であり，特に電場が有効であることが分かっている。一方で，低結晶カーボンを再加熱して結晶性を上げる場合は磁場が有効となる。この要因を解明するため，本研究は，触媒金属の配位環境，価数等を検討してバイオマス－金属－マイクロ波の相互作用を明らかにする。