グラフェンの欠陥をセルロースナノクリスタルが補完して酸素と水分を遮断する複合膜を開発

2020.8.8 

グラフェンの欠陥をセルロースナノクリスタル(CNC)で補完することにより、酸素と水分の両方を同時に遮断できる高分子ナノ複合膜の開発に成功したことが、韓国・仁荷大学(Inha University)のニュースリリース(8月7日)で発表されました。

炭素原子の二次元平面構造からなるグラフェンは、合成・加工の過程でシート内部に微細欠陥が発生することがありますが、今回の研究では、酸化、還元過程を経たグラフェンとCNCの分子間力を誘導し、微細欠陥を防ぎ、水分と酸素が透過することができないようにしたものです。このナノ複合体をポリ塩化ビニリデンに分散させて得た高分子ナノ複合膜は、ポリ塩化ビニリデンだけで作られたフィルムよりも酸素透過率と水分透過率がそれぞれ94%、88%に減少して酸素遮断と防水効果を証明しました。なおポリ塩化ビニリデンは、気体遮断性に優れたポリマーです。この技術を活用することで、医薬品、食品、半導体などの水分と酸素に起因する内部物質の損傷を最小化するなど、さまざまな包装材関連研究分野に活用することができると考えられます。この研究成果は、Carbon (9) Vol. 165に掲載されます。

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