| 研究課題/領域番号 |
19K05027
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
澤田 英夫 弘前大学, 理工学研究科, 特任教授 (50259909)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 含フッ素オリゴマー / 超親油・超撥水性 / 砂粒子 / FE-SEM / EDXマッピング / 含フッ素芳香族化合物 / 有機汚染物質 / 除去 |
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| 研究実績の概要 |
本研究目的は、超親油・超撥水性を示す含フッ素コンポジット類をキーマテリアルとした水中の有機微量汚染物質を瞬時にかつ高効率に除去しうるシステムを創出することであり、特に、リサイクルをも可能とさせる新規な吸着剤を開発させることにある。そこで、当該年度における研究では今までにその開発に成功してきた超親油・超撥水性を示す含フッ素コンポジット類以外に高撥油・超親水性等を示す含フッ素コンポジット類の開発とこれらユニークな表面濡れ性を示すコンポジット類の構造とその濡れ性との関係について考察を行なった。具体的には、含フッ素オリゴマーコンポジット類の調製において新たにマイクロサイズに制御された粒子を添加させることにより超親油・超撥水性が発現される挙動の解明をコンポジット粒子表面の水滴および油滴の接触角測定以外にFE-SEM、EDX マッピング測定により行なった。特に、先に示したコンポジット調製時に新たに撥油/超親水性を示す含フッ素コオリゴマー類を添加させ得られた新規なコンポジット類は高撥油・超親水性へと表面濡れ性を変化させることができ、その濡れ性の変化に関する挙動の解明にも同様に成功した。これらの研究成果を基に、よりプラクティカルな応用展開を可能としうる最適な除去システム創出の観点から、シリカゲル粒子よりも汎用性のより高い平均粒子サイズが５００マイクロレベルの砂粒子に注目し、砂粒子を用いた含フッ素オリゴマーコンポジット類の開発を行なった。その結果、得られた新規なコンポジットは超親油/超撥水性を示すことを明らかとさせ、水/油混合液の分離さらには水中に存在する微量芳香族フッ素化合物の高効率・高選択的な除去システムを構築できた。このシステムは今までに開発に成功してきた含フッ素コンポジット類と比較し、その分離性さらには分離時間等の短縮が可能となり、有機フッ素化合物の除去率をも高めることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
令和３年度においては、今までにその開発に成功してきた超親油/超撥水性等のユニークな特性を示す一連の含フッ素コンポジット類の構造とその表面濡れ性との関係について考察を行うことができた。さらに、先に示した超親油・超撥水性以外の表面濡れ性を示す含フッ素コンポジット類として高撥油・超親水性を示すコンポジット類の開発にも成功した。これら得られた研究成果を基に当該年度においてはより汎用性の高い砂粒子に注目し、超親油・超撥水性を示す含フッ素オリゴマー/砂コンポジット類の開発を行なった。特に、これら新規に調製された一連の含フッ素コンポジット類は水中に存在する芳香族化合物、特に対応するフッ素を含む芳香族化合物の除去率をより高めることができた。従って、これら研究成果はプラクティカルな除去システム構築の観点からも興味深い研究成果といえる。当初の研究スケジュールでは、これらの研究成果を関係する研究者との"face to face"な意見交換により更なる研究展開を図るべく国内外で開催される関係学会で発表を行う予定であった。しかしながら、コロナウイルス感染症の影響ですべての関係学会がキャンセルとなり、研究進捗に支障をきたす結果となり、当初の研究目的が達成できない状況となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度における研究では、令和2年度における研究成果を発展させ新しいタイプの超親油・超撥水性さらには高撥油・超親水性を示す含フッ素コンポジット類の開発に成功した。次いで、本研究ではこれら研究成果を海外を含めた関係学会で発表を行い、学会会場にて関係する研究者との”face to face”な意見交換により更なる研究展開を図る計画であった。しかしながら、コロナウイルス感染症の関係で、国内外で開催予定であった"face to face"による学会の開催が全てキャンセルされてしまい、当初の研究計画が遂行できない状況となった。よって、本研究課題の今後の推進方策としては、令和２年度および3年度において得られた新たな研究成果を関係学会で口頭発表を行い、関連する研究者との意見交換により研究の更なる進展を計りたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度においては得られた研究成果を海外を含めた関係学会で発表を行い、学会会場にて関係する研究者との”face to face”な意見交換により更なる研究展開を図る計画であった。しかしながら、コロナウイルス感染症の関係で、国内外で開催予定であった"face to face"な学会の開催が全てキャンセルとなり、当初の研究計画が遂行できなくなったため、次年度使用額が発生した。よって、次年度においては令和2年度および3年度において得られた新たな研究成果を関係学会で口頭発表を行い、関連する研究者との意見交換により研究の更なる進展を計りたい。
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