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バイオミネラリゼーションに倣う有機分子/水酸化コバルト複合体の作製

Research Project

Project/Area Number 10J09763
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

梶山 智司  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsバイオミネラリゼーション / 有機無機複合体 / 薄膜 / 結晶成長 / 無機/有機複合体 / 結晶成長制御 / 有機高分子 / 遷移金属水酸化物
Research Abstract

生体内で形成されるバイオミネラルに倣い、温和な条件下で新規無機/有機複合体を作製することを目的とする。生体内と同様に有機高分子は無機イオン、無機結晶と相互作用し、その結晶成長を制御することを見出している。
同時に、有機高分子が無機結晶と複合化することで、それぞれ単独では成し得ない機能を発現することがある。この点に着目して、温和な条件下で有機高分子を用いて、無機結晶の結晶成長制御を行うと同時に複合化させて、新しい有機無機複合体材料の作製を試みた。本年度では、新しい結晶成長手法の開発とそれを用いた様々な無機結晶/有機高分子複合体薄膜の作製を行った。
これまでのアンモニア蒸気を用いてコバルト化合物の結晶成長制御を行ってきた。今年度は、アンモニア蒸気を用いてマンガン化合物の結晶成長を行った。得られた結晶は特異な形状を有しており、こうした手法が他の遷移金属化合物についても有用であることを見出した。
また、さらなる無機結晶の構造制御や他の無機化合物への応用を指向して、新しい有機高分子/無機化合物複合体の作製手法を開発した。高濃度水溶性高分子存在下でカルシウム塩と炭酸塩を混ぜると一時的に結晶化が抑制される。この溶液に有機高分子マトリクスを浸漬することで、炭酸カルシウム/有機高分子複合体薄膜を作製した。
また、このような現象は炭酸カルシウムに限らず用いる高分子や有機物を選択することで、他の無機化合物へと応用が可能であった。このように様々な結晶の構造制御および薄膜化を可能することに成功し、温和な条件下における機能性有機無機複合体の作製をその緻密な構造制御の達成に向けて、非常に意義深い結果を得た。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Formation of Rectangular Plate-like α-MnOOH and Sheet-like γ-MnOOH by Slow Diffusion of Ammonia Vapor2013

    • Author(s)
      Satoshi Kajiyama, Hiromu Kumagai, Tatsuya Nishimura, Takashi Kato
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 42 Issue: 4 Pages: 341-343

    • DOI

      10.1246/cl.121233

    • NAID

      10031162166

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CaCO_3/Chitin hybrids : recombinant acidic peptides based on a peptide extracted from exoskeleton of a crayfish controls the structures of the hybrids2012

    • Author(s)
      Hiromu Kumagai, Ryou Matsunaga, Tatsuya Nishimura, Yuya Yamamoto, Satoshi Kajiyama, Yuya Oaki, Kei Akaiwa, Hirotaka Inoue, Hiromichi Nagasawa, Kohei Tsumoto, Takashi Kato
    • Journal Title

      Faraday Discussions

      Volume: 159 Pages: 483-494

    • DOI

      10.1039/c2fd20057k

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] バイオミネラリゼーション研究の応用-材料科学2010

    • Author(s)
      西村達也、梶山智司、加藤隆史
    • Journal Title

      生物の科学遺伝

      Volume: 64 Pages: 48-53

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] バイオミネラリゼーションに学ぶハイブリッド材料2010

    • Author(s)
      梶山智司、西村達也、加藤隆史
    • Journal Title

      機能材料

      Volume: 30 Pages: 23-28

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Thin-film formation polymer/CaCO_3 composites from amorphous calcium carbonate solution2013

    • Author(s)
      梶山智司・西村達也・坂本健・加藤隆史
    • Organizer
      The 7th International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals (IFOC-7)
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)(発表確定)
    • Year and Date
      2013-11-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 非晶結晶転移の制御による有機高分子/無機結晶複合体薄膜の形成2013

    • Author(s)
      梶山智司・西村達也・坂本健・大槻主税・加藤隆史
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県)
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機高分子の効果による炭酸カルシウムおよび炭酸ストロンチウム薄膜の形成と配向誘起2011

    • Author(s)
      梶山智司、西村達也、加藤隆史
    • Organizer
      第1回CSJ化学フェスタ2011
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2011-11-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸性高分子を用いた炭酸カルシウムおよび炭酸ストロンチウム結晶の形態制御2011

    • Author(s)
      梶山智司、西村達也、加藤隆史
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山)
    • Year and Date
      2011-09-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Morphological and orientational control of transition metal hydroxides by using soluble polymers and organic matrices2010

    • Author(s)
      Satoshi Kajiyama, Yuya Oaki, Tatsuya Nishimura, Takashi Kato
    • Organizer
      2010 The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Place of Presentation
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2010-12-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機高分子/水酸化コバルト複合体薄膜の形成2010

    • Author(s)
      梶山智司、緒明佑哉、西村達也、加藤隆史
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2010-09-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機高分子テンプレートを用いる水酸化コバルトの薄膜化と構造制御2010

    • Author(s)
      梶山智司、緒明佑哉、西村達也、加藤隆史
    • Organizer
      第59回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-05-28
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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