2022 Fiscal Year Annual Research Report
リグニンナノ粒子のハイスループット合成技術の確立と機能化技術の開発
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19K23688
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
吾郷 万里子 明星大学, 理工学部, 准教授 (90389172)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | リグニン / ナノ粒子 / エアロゾルフロー / 真球状粒子 / 電極材料 / ピッカリングエマルション / バイオインク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エアロゾルフロー装置の選定にあたり，スペックを決定後，実験室の電気工事，排気設備等の環境整備をし，2020年2月に，エアロゾルフロー装置が納入・設置された。装置設置後，リグニン粒子サンプル合成に関して検討を開始し，基本的な合成条件を体系的に整理しつつ，リグニンを原料とする真球状粒子を合成した。この結果，リグニン粒子の形態と収率に対して，温度，溶液濃度が極めて重要なパラメータであることが示唆された。合成した粒子の構造と基本物性の評価については，形態観察により，真球状粒子であり，1um程度の粒径を有することが確認され，また上記の合成条件と平均粒径・粒度分布についても詳細に調査を行った。本研究の課題の一つである，生産性の向上についても，濃度や装置条件により，収率は変動し，濃度を高くした場合，収率は向上する上，合成に係る時間も大幅に短縮できることが明らかとなった。また原料リグニンの分子量の影響も大きく，分子量が高いほど歩留まりがよく，高収率で真球状粒子が得られた。以上の結果は，誌上発表にて成果報告した。リグニン真球状粒子を一定条件下で炭化し，真球状のカーボン粒子を得ることに成功した，書物性を明らかにするとともに，バイオインクとしての電気伝導性を有するバイオインクとして評価し，論文投稿を完了した。一方，原料となるリグニン溶液物性について，表面張力の測定を行い，平均粒径と粒度分布に与える影響についても明らかにした。
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