| 研究課題/領域番号 |
20K12218
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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64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松宮 弘明 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10362287)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | アドミセル / 界面活性剤 / 金属ナノ粒子 / ヘキサクロロベンゼン / 分解 / 有機溶融塩 / セルロース / 5-ヒドロキシメチルフルフラール / 有機無機複合体 / 環境浄化 / 難分解物質 / 分離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水中の汚染物質を捕集媒体（界面活性剤アドミセル）のミクロ疎水場に捕集して、効率的に金属クラスター触媒ユニット（ナノ粒子、複核錯体）に作用させて分解する仕組みを創る。浄化材料の調製方法の検討の他、得られた浄化材料の構造や元素分布、ミクロ疎水場の状態と、汚染物質の捕集・分解挙動を実験的に評価し、制御因子を探求して設計指針を得る。モデルケースから段階的に適用範囲の拡大を図る。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、難分解物質を捕集および分解する新規有機ホスト無機複合体を調製し、これに難分解物質を濃縮した後そのまま分解・無害化する高効率な環境浄化システムの構築を目指した。その結果、典型的な難分解物質であるヘキサクロロベンゼンの水中からの捕集と脱塩素分解について、まだ完全処理には至っていないが、有望な複合材料を調製できた。一方、草本系バイオマスの資源化処理を念頭に置き、この複合材料の重要な構成成分である界面活性剤と化学構造が類似した４級アンモニウム塩を反応媒体に利用して、セルロースから有価化合物5-ヒドロキシメチルフルフラールを低収率ながら１段階合成できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヘキサクロロベンゼンは残留性有機汚染物質に関するストックホルム条約で規制対象物質になっている。水への溶解度は低いが、わずかに水中に残留しているものは潜在的に水循環を通じて環境中に拡散し、食物連鎖を経て問題が顕在化する恐れがあるため、その処理は重要である。また、5-ヒドロキシメチルフルフラールは高エネルギー密度燃料やプラスチックなどの種々の化成品の原料になり得る有価化合物であり、石油資源の代替物として注目を集めている。草本系バイオマスの資源化処理ではセルロースの解重合反応を経由する合成経路が鍵となるが、セルロースは通常の溶媒には難溶で反応性が低く、この反応の高効率化は重要である。
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