生体鉱物の模倣を目指したバイオマス深共晶溶媒処理木材と無機結晶の複合化

• 研究課題/領域番号: 24K17939
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分40020:木質科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 奥田 結衣 京都大学, 農学研究科, 特定研究員 (20979249)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 生体鉱物 / 木材 / 無機結晶 / 深共晶溶媒 / クエン酸

研究開始時の研究の概要

近年、生体鉱物を模倣し、木材と鉱物資源から丈夫な材料を開発する研究が注目されている。木材は優れた配向性をもつが、無機結晶とナノ複合化するには、木材から部分的にリグニンを除去し、木材深部に無機物の結晶化足場を形成する必要がある。本研究では、木材をクエン酸に基づく深共晶溶媒で処理し、木材深部のリグニン除去による空隙形成と、無機結晶と結合しやすいカルボキシ基の導入を同時に行う。そして、この木材を各種無機イオン水溶液に浸漬し、木材深部で種々の無機物を結晶成長させる。さらに、この複合体をカルボン酸無水物でアシル化することで、生体鉱物のように優れた機械的性質・耐水性をもつバイオマス構造材料の開発を目指す。