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セルロースナノファイバー集積体を反応場とする光水素生産システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17KT0146
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 次世代の農資源利用
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

近藤 政晴  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20571219)

研究期間 (年度) 2017-07-18 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードセルロースナノファイバー / 光水素生産 / 触媒 / 透明基材 / 光増感剤 / 光物質変換 / 触媒反応
研究成果の概要

本研究では、光水素生産反応に関連する複数の触媒を担持させたセルロースナノファイバーを基材化し、電子供与体を含む水溶液に浸け、大気下、疑似太陽光を照射することで生産された水素をガスクロマトグラフィーで確認した。光誘起による水素生産を確認したことで、触媒反応サイクルがはたらくことを証明できた。しかしながら、発生した水素量は、反応系内に含まれる光増感剤分子よりも少ないため、光増感剤を基準にした触媒回転数では、0.8と1に満たないこと、光水素生産反応中に光増感剤がセルロースナノファイバーから一部脱離が見られるなどの問題がみられたため、今後の実験系の改善を必要とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、木材をナノレベルまでほぐしたセルロース繊維(セルロースナノファイバー CNF)は、その特徴的な物性から様々な分野で応用されつつある。例えば、鉄よりも軽く5倍の強さを示すことから構造材料への利用、高い透過率を示すことから光学材料への利用、高い遮断性によるガスバリアフィルムへの利用などが進められている。新しく発見、開発された農資源であるCNFの利用を進めることは、次世代の農資源利用に大きく貢献できる。そこで、本研究では、光水素生産反応に関連した触媒分子群をCNFへ吸着させた後に、セルロースナノファイバーを集積化、透明基材を作成し、電子供与体を含む水溶液中での光水素生産システムの構築を行なう。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (1件) 図書 (2件) 備考 (5件)

  • [学会発表] セルロースナノファイバーを触媒担体とした光水素生産システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      平野大樹、出羽毅久、近藤政晴
    • 学会等名
      第27回「光合成セミナー2019:反応中心と色素系の多様性」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] アグリバイオ2019

    • 著者名/発表者名
      近藤 政晴、平野 大樹
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] アグリバイオ2018

    • 著者名/発表者名
      近藤 政晴
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] 所属する研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~polymer/ydk/dewakondo.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学 研究者データベース

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000187_ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~polymer/ydk/dewakondo.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      http://www.ach.nitech.ac.jp/~polymer/ydk/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 研究者詳細

    • URL

      http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000187_ja.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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