| 研究領域 | 水圏機能材料：環境に調和・応答するマテリアル構築学の創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05224
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
仁科 勇太 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | カーボン / 吸着 / 化学修飾 / 水 / 金属 / ナノカーボン / 水処理 / ラジカル / グラフェン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，分子認識可能な機能部位を炭素材料に付与し，水中に含まれる分子またはイオンと選択的に相互作用または除去する材料に展開する。本領域の発展に貢献すべく，A01班が創出する機能性高分子と炭素の複合体，および無機多孔質材料と炭素の複合体の作製を検討する。さらに，機能開拓班（A03班）への橋渡しをスムーズに行えるように，材料の評価のみならず基礎物性評価まで実施する。炭素材料は水分野への実応用が広く行われているが，原子・分子レベルでの構造制御が困難であるという理由から，化学的基礎研究の蓄積が十分とは言い難い。有機合成と炭素材料の両軸で研究を実施することにより，新規な水圏機能材料を創出する。
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| 研究実績の概要 |
水中の金属イオンを吸着する材料を開発した。酸化グラフェン表面にイミノ二酢酸部位を持たせた場合はCuイオンを選択的に吸着することができ、ターピリジン部位を持たせた場合はNi、Zn、Coを効率よく吸着した。また、グラフェン面にはPbイオンを吸着しやすことをXAFS分析にて解明した。また、酸化グラフェンの構造の違いにより、酸化グラフェン積層膜がアクチュエーションする場合としない場合があることを見出した。酸化を十分行い、欠陥が多い酸化グラフェンは、水蒸気を触れさせてもアクチュエーションしない。一方、欠陥が少ないと反ることがわかった。酸化グラフェン層間の水の挙動が異なることが分かり、この現象はイオンやプロトン伝導材料の設計指針となる可能性が示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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