2022 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ空間とバルクの両モルフォロジーを精密制御した多孔性ハードカーボンの創製
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19K05000
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
宮嶋 尚哉 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (20345698)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 水熱処理 / ポーラスカーボン / ヨウ素 / モルフォロジー制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポーラスカーボンのバルク形態とナノ空間の両モルフォロジーを同時かつ高度に制御可能な合成技術の確立と，その新たな用途拡大を図ることを目的として，令和4年度は以下の項目について重点的に検討し新たな知見を得た。尚，本年度は新型コロナの流行ならびに関連学会への中止や延期に伴い，本事業の変更・精査の延長措置として承認された研究期間である。
（1）セルロースカルボン酸塩（CMC）の水熱改質：種々の金属イオンを含むCMCを用いて水熱処理・炭素化における細孔特性の変化について検討した結果，K含有CMCから誘導した炭素体が最も高い多孔性を発現し，1000m2/gを超えるポーラスカーボンが調製できた。
（2）イオン交換樹脂およびシクロデキストリン誘導体のヨウ素化：前年度までに十分な検討が行えなかった弱塩基性陰イオン交換樹脂ビーズのヨウ素改質効果について実験・検討した結果，従来の高分子のヨウ素改質とは異なり，炭素化収率は増加するものの，ビーズ形態の保持やそれに伴う細孔構築が認められなかった。これらは原料樹脂の母構造が，ヨウ素との相互作用および熱安定性の乏しい構造を有していることに起因しているものと推測された。また，ニトロフェノールの異性体と包接作用を示すシクロデキストリンを原料に，同様のヨウ素改質効果の検討を行ったところ，ゲスト分子の包接作用の有無によって，得られる炭素体のミクロ孔性が変化することが認めらた。これらの成果について，関連学会や国際誌等で発表を行った。
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