2020 年度研究成果報告書

バイオナノファイバー複合化水処理膜創製のための基盤技術の確立

研究課題

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研究課題/領域番号	18K14502
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	京都工芸繊維大学
研究代表者	清水美智子京都工芸繊維大学, 繊維学系, 准教授 (30759965)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	セルロースナノファイバー / 限外ろ過膜 / 表面改質
研究成果の概要	本研究では、酢酸セルロース基材に表面改質を行ったセルロースナノファイバーを複合化させ、透水性と強度を両立した新規水処理膜の作製を目的とした。作製した混合膜の限外ろ過膜としての透水性能や分離性能については大きな機能低下はなく、機械特性については向上した。セルロースナノファイバーの表面を4級アンモニウムイオンで修飾することで酢酸セルロースとの親和性が増加し、空孔サイズの増加が限外濾過膜の性能維持までに抑えられたこと、さらに空孔密度が減少することで膜性能と機械強度の両立が達成できたと考えられる。
自由記述の分野	材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	21世紀は水の世紀とも呼ばれるほど安全な水を確保することの需要は高まっている。本研究では浄水器や下水処理場などで使用されている限外ろ過膜を対象に、高機能性を有する新たな水処理膜の開発を目指した。その結果、フィルター性能は保持したまま強度が増加した水処理膜を作製することができた。強度の増加により水処理膜を長期使用できれば、使い捨てである製品の環境負荷を下げることが可能となる。また本研究に用いたセルロースナノファイバーは環境に配慮したバイオマス素材であり、環境調和型社会の構築にも貢献できる結果といえる。