| 研究課題/領域番号 |
13660154
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
藤原 政司 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30229075)
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| 研究分担者 |
佐野 嘉拓 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (10001463)
惠良田 知樹 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30213581)
高井 光男 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50002019)
高谷 典良 北海道立林産試験場, 技術部合板科, 科長
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| キーワード | リグニン / ヨウ素 / ドーピング / 導電性 / 面状発熱体 / 温度特性 |
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| 研究概要 |
完全に絶縁体であると考えられていた木材主要成分のリグニンに酸化剤(ヨウ素や塩化鉄等)をドープすると、電気伝導度が絶縁体の10^<-10>S/cmから一億倍ほど増大し、典型的なπ共役系高分子であるポリアセチレンやポリチオフェンに匹敵する高電導性(10^<-5>S/cmから約10^<-2>S/cm)が与えられる。このような半導体的性質をもったリグニンに電流を流すと、リグニン自体が発熱する性質を示す。本研究ではこの発熱性に着目し、ドーピング剤添加リグニンをシート状に加工し、寒冷地向け新規床暖房用の自己温度制御型面状発熱体シートへ応用することを検討した。本年度はヨウ素添加リグニンについて、その電気伝導度の温度特性について調べた。
オルガノソルブリグニンにヨウ素を重量比で1:2の割合で反応させたフィルム状試料の導電率を293K〜393Kの間で測定した。温度の上昇とともに導電率も上昇したが313Kでピークに達した後、減少に転じた。1:4の割合の場合も、316Kをピークに同様な温度依存性を示した。高温での電導度の減少はヨウ素の蒸発によるものと考えられ、物理的または化学的にヨウ素を固定するか、ヨウ素以外のドーピング剤を検討する必要があると考えられた。
次年度は各種ドーピング剤と各種リグニンについて温度特性の良い組合せを検討する。また、リグニンを利用して実際に床暖房用熱電合板シートの試作を行い、温度特性について調べる。さらに、表面温度が40℃を越えないように自己制御可能な発熱体の試作・製造を試みる。
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