| 研究課題/領域番号 |
20K06158
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 福島大学 |
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研究代表者 |
浅田 隆志 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (60434453)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 炭素化 / 可視光応答型酸化チタン / 光触媒 / 木質バイオマス / バイオ炭 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
木炭等の炭素化物に酸化チタン(TiO2)等の光触媒を担持した吸着および有機物の酸化分解性能を持つ高機能材料が報告されているが，従来の含侵による方法で可視光応答型のTiO2を炭素化物に担持するには煩雑な操作が必要である。
本研究では，窒素等の異種元素をドープ（添加）した可視光応答型TiO2をボールミル処理によりスギおが屑に担持し炭素化することで，可視光応答型TiO2担持スギ炭素化物を簡便に作製し，水や空気の浄化材として活用することを目的として，炭素化温度等の作製条件が，細孔構造や担持したTiO2の分散性等の表面特性，汚染物質の吸着性能および酸化分解性能に与える影響を検討する。
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| 研究成果の概要 |
窒素，硫黄，鉄をドープした可視光応答型酸化チタンをボールミル処理によりスギおが屑に担持し炭素化することで，可視光応答型酸化チタンを担持した炭素化物を簡便に作製する方法を開発した。ドーパントの種類，用いるボールミルの材質，炭素化温度等の作製条件を検討した結果，特に窒素をドーパントとしてアルミナ製のボールミルを用い,400℃で炭素化した場合が最も高いメチレンブルー吸着分解性能を示すことが明らかとなった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究において，可視光応答型酸化チタンを担持したスギ炭素化物を簡便に作製する方法を開発した。本研究成果で開発した材料は，可視光の照射下において，持続的に有機物を吸着・酸化分解できる材料であるため，安価な水や空気の浄化材などとして活用が期待される。また，学術的には，ドーパントの種類，用いるボールミルの材質，炭素化温度等の作製条件が，得られる可視光応答型酸化チタン担持スギ炭素化物の各種特性に与える影響に関する知見が得られた。
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