2020 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース微粒子のモルフォロジー制御法の構築と高機能化
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19J10171
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
大村 太朗 神戸大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 高分子微粒子 / セルロース / イオン液体 / 多孔質粒子 / 中空粒子 / 界面 / シリカ / 銀 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
① 溶媒放出法(SRM)を利用したセルロース粒子の作製：セルロースの濃度や分子量，および懸濁滴の大きさが構造に与える影響
本検討では，セルロースの分子量（数平均分子量：3, 10, 32万）と懸濁滴内のセルロース濃度（5, 10, 15 wt%）を変えることで，懸濁滴の粘度を変化させ，得られる粒子の構造への影響を調査した。その結果，懸濁滴の粘度が最も高い濃度が15 wt%系と分子量が32万の系のみ，単中空構造にならなかった。これらの結果より，懸濁滴の粘度はセルロースの分子量と懸濁滴内のセルロース濃度に影響を受けており，セルロース粒子の構造を制御する上で重要な因子であることが分かった。
次に，セルロース析出前の懸濁滴の大きさが得られる粒子の構造に与える影響を検討した。まず，上記の系について，セルロース濃度が2 wt%より高い時，懸濁滴が20 ミクロン以上では得られる粒子が単中空構造とはならず，多中空構造となった。上記の結果とこの結果より，セルロースが界面へ相分離する際に，界面への移動距離が長い場合には，セルロースが界面へ移動しきる前に [Emim]Acのアセトンへの溶出が進行し，懸濁滴内の粘度が高くなるため，相分離が不完全な状態（多中空構造）で構造が固定化されたと考えられた。
② アミノ化セルロース粒子を利用した無機微粒子との複合化セルロース粒子の作製
本検討では，弱い還元性を示すアミノ基を多孔質セルロース粒子の構造表面上に導入後，そのアミノ基を還元剤として利用することで，セルロース粒子内部での無機微粒子の合成を試みた。その結果，「セルロース単独粒子より熱安定性の高いセルロース/シリカ複合粒子」と「固定化剤を用いることなく，4-ニトロフェノールの触媒として繰り返し使用できるセルロース/銀複合粒子」の作製に成功した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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