| 研究課題/領域番号 |
17H01904
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境材料・リサイクル
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
森 勝伸 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 教授 (70400786)
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| 研究分担者 |
尾崎 純一 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30214125)
板橋 英之 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (40232384)
石井 孝文 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (50750155)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | リグニン / 再資源化 / 金属触媒 / 熱処理 / バイオマス / 循環再生材料設計・生産 / 木質バイオマス / ファイバー / 廃棄物再資源化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、地球上で芳香族を最も多く含むリグニンの再資源を目指し、金属イオンを利用した有価な炭素材料に変換する方法の開発を試みた。樹皮から得られたリグニンに極微量のFe(II)やCo(II)等を担持し、1200℃で1時間熱処理すると、導電性に優れた単層グラフェンを創出することができた。これは、リグニンにキレート吸着した金属イオンが低酸素雰囲気下で金属触媒となり、炭素材料の成長に関わったと考えられる。4年間の研究期間では、計画の一部が実施できなかったが、バイオマスからグラフェンを簡単に生成できる方法を発見したことは、バイオマスリサイクルのブレークスルーテクノロジーに資するものである。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、溶液化学に基づき、リグニンが多価金属イオンと安定に錯形成することに着目したことである。これにより、リグニンから単層グラフェンを含むシート状のナノカーボン材料を獲得できたことは、バイオマスの新たな再資源化技術を示し、工業的製法にも影響を及ぼす発見であったと言える。このように有用材料がバイオマスから安価で簡便に獲得できれば、持続的な低炭素化社会に貢献できるものと考えられる。
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