マイクロ波加熱を用いたバイオマス炭素化機構の解明による高結晶性カーボンの合成

• 研究課題/領域番号: 24K17559
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 中野 知佑 岡山大学, 研究・イノベーション共創機構, サイテック・コーディネーター(特任) (20845458)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: Graphite / Carbon / マイクロ波 / メカニズム

研究開始時の研究の概要

本研究では，マイクロ波加熱により結晶性を自在に制御した高結晶性黒鉛を，バイオマス；木材から合成する手法を確立する。バイオマスは大気中のCO2を光合成で固定化したものであり炭素源として有望であるほか，カーボン材料は軽量・高強度かつ安定であり，金属の代替材料として期待される。
高結晶性カーボンは，触媒担持木材のマイクロ波（電場，磁場の混成波）加熱により合成可能であり，特に電場が有効であることが分かっている。一方で，低結晶カーボンを再加熱して結晶性を上げる場合は磁場が有効となる。この要因を解明するため，本研究は，触媒金属の配位環境，価数等を検討してバイオマス－金属－マイクロ波の相互作用を明らかにする。