| 研究課題/領域番号 |
21K05704
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分40020:木質科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 金沢大学 |
|---|
研究代表者 |
和田 直樹 金沢大学, 生命理工学系, 助教 (20464050)
|
|---|
| 研究分担者 |
高橋 憲司 金沢大学, 生命理工学系, 教授 (00216714)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
|
|---|
| キーワード | イオン液体 / 植物バイオマス / オールバイオマス / セルロース繊維 / 強化樹脂複合材 / バガスエステル / エステル化 / 繊維強化樹脂複合材 / バイオマス樹脂 / オールバイオマス複合材 / イオン液体触媒 / 農業系廃バイオマス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、モデルバイオマスとしてサトウキビの搾汁後の廃バイオマスであるバガスを用いて以下の基盤技術を確立する。
１、複合材の２ステップ作成法の確立と力学強度の評価
２、成分選択的かつ部分溶解型イオン液体の開発とバイオマス解繊
３、複合材のワンポット・ワンステップ作成技術の確立
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、結晶性セルロースを強化繊維としてその他成分を母材とするオールバイオマス樹脂複合材を、従来より簡便に得るプロセスを確立することを目的に行った。重要なのは、セルロースの結晶構造を維持しつつ、その他成分を選択的に溶解可能なイオン液体を開発し、それに化学修飾の触媒機能を併せ持たせることである。本研究では、有機カチオンおよびアニオンの組み合わせを鋭意検討し、ジカルボン酸アルキルアンモニウム系のイオン液体が好適であることを明らかにした。ジカルボン酸の中性基とアニオン性基の比を変化させることで選択的溶解挙動を制御でき、またエステル交換触媒作用も損なわないことも明らかにした。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地上資源である植物バイオマスはエネルギーや素材の原料として有望であるが、有限な資源であるため極めて効率よく利用されなければならない。本研究では、農業廃棄物を樹脂素材として活用することを念頭に置き、全ての成分を余すことなく利用しつつも、多様なニーズに応えられるように材料強度にも幅をもたせることが可能な、ワンポット化学変換プロセスを開発した。
|
