2023 Fiscal Year Annual Research Report
Design of Molecules and Construction of Molecular Assemblies for the Development of Aquatic Functional Materials
| Project Area | Aquatic Functional Materials: Creation of New Materials Science for Environment-Friendly and Active Functions |
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| Project/Area Number |
19H05715
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
加藤 隆史 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70214377)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧浦 理恵 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30457436)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 水圏機能材料 / 液晶 / 自己組織化 / 分子集合体 / 水素結合 / 水 / 超分子 / イオンチャンネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
加藤（研究代表者）は、基盤技術である超分子・分子集合体の設計および合成技術を駆使して、水圏機能材料を創製し、水圏機能材料構築学の基盤を確立した。
液晶分子が形成するナノ構造を活用し、水圏で機能する水処理膜を構築した。坂本（研究協力者）と、親水部位が集合した2次元チャネルを有する高分子膜は高い透水性を示すことを明らかにした (J. Mater. Chem. A誌)。A02-1原田（計画・研究代表者）との放射光X線分光により、液晶ナノ孔中の水分子の水素結合状態を明らかにした(J. Phys. Chem. Lett誌)。液晶ナノ孔のイオン透過選択性を水分子の視点から説明する結果である。A03-1田中（計画・研究代表者）と液晶ナノ孔のイオン透過について電気化学測定を行い、イオン透過機構の新たな知見を得た (J. Phys. Chem. B誌)。水圏機能液晶材料に関する招待解説論文を発表した（内田（研究協力者）、A02-2渡辺 (研究分担者)） (Adv. Sci.誌)。
水環境合成による水圏融合材料を開発した。バイオミネラルの形成機構にならい、配向制御された酸化亜鉛の自立性材料を構築した（Small Methods誌）。平板状炭酸カルシウムカラムナー液晶を開発し、動的挙動を明らかにした（Nanoscale Adv.誌）。ヒドロキシアパタイトと液晶分子からなる複合材料を開発した（Helv. Chim. Acta誌）。
牧浦（研究分担者）は、加藤、内田と、タンパク質に応答する水圏液晶センサーを開発した（ACS Appl. Mater. Interfaces誌）。気水界面における錯体ナノシート形成に関して、溶液濃度や反応時間がナノシートの膜厚や結晶性に影響を与えることを示し（Langmuir誌）、ナノシートの電気伝導度の向上を実現した（J. Colloid Interface Sci誌）。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Monodisperse Nanosheet Mesophases2023
Author(s)
Nobuyoshi Miyamoto, Yuji Nakashima, Hiroyuki Iwano, Takumi Matsuo, Momoka Miyoshi, Riki Kato, Takashi Kato
Organizer
EUROCLAY 2023 (International Conference of European Clay Groups Association The 13th SPSJ International Polymer Conference) (バーリ, イタリア)
Int'l Joint Research
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