炭素化を基軸とする固体バイオマス資源の高度利用技術開発

当モジュールでは、各種基幹化合物と炭素材料を併産する固体バイオマス資源の熱化学変換技術、とりわけ炭素化の特性を活かした相補的な変換系により資源を高度に利用する技術の開発を目指した研究を行っている。初年度は情報交換および議論を行うインキュベーションの場とし、個別の研究を推進して次の成果を得ているが、それらは新たなプロジェクトにも発展している。1）リグノセルロース系バイオマスの炭素化で選択的に製造し得る化合物として、セルロースに由来する無水糖、レボグルコサン（LGA）とレボグルコセノン（LGO）が挙げられる。本年度の研究では、原料前処理等の工夫を通じてLGAとLGOのいずれをも連続的かつ高収率で製造する技術の取得に成功した。LGOを原料の一部とするポリマー合成技術の開発も行った。2）CO₂由来を想定する有機酸をメディアとして、炭素および触媒として用いる鉄の循環利用をともなうバイオマス由来グラファイトの合成を試み、合成諸条件のスクリーニングを通じて黒鉛化度の高い炭素材料を低温で合成することに成功した。3）Liイオン電池負極材料としての非晶質炭素材料について、その構造と脱Li容量の関係を明らかにした。さらに、¹²⁹Xe−NMRを用いる非晶質炭素材料の新たな構造解析法の開発に関する成果も報告した。4）炭素化で副生するCOをはじめとする非凝縮性ガスの用途のひとつとなりうるカーボンナノファイバーの合成、および吸着剤として用いる活性炭素繊維の活性向上技術に関する研究成果も報告した。