2010 Fiscal Year Annual Research Report
バイオマス系完全分散ナノフィブリルの創製と環境対応型材料への変換
| Project/Area Number |
21228007
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩田 忠久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30281661)
和田 昌久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (40270897)
五十嵐 圭日子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (80345181)
木村 聡 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (00420224)
齋藤 継之 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教 (90533993)
|
|---|
| Keywords | セルロース / ナノフィブリル / TEMPO / 触媒酸化 / バイオマス / キチン / ナノ材料 / ミクロフィブリル |
|---|
| Research Abstract |
各種天然セルロース試料については、TEMPO触媒酸化によりフィブリル表面に露出している1級水酸基を選択的に全てカルボキシル基に酸化するという仮説を証明するため、X線回折で求めたフィブリル幅から計算される表面1級水酸基量と、酸化によって生成したカルボキシル基量の関係を求めたところ、極めてよい一致をしていた。一方、高等植物のセルロースについては、若干計算値よりも導入されたカルボキシル基量が多かった。そこで、各種天然セルロースのTEMPO酸化物をアルカリ水溶液によって表面剥離し、カルボキシル基を有する水溶性多糖成分を単離して化学構造を検討した。その結果、得られた多糖はブドウ糖とグルクロン酸が交互に配列したヒアルロン酸類似の新規多糖であることが判明した。この事実は、上記の仮設を支持しているとともに、高等植物セルロースミクロフィブリル表面に一部が配列が乱れた構造を有していることを示している。また、TEMPO酸化セルロースを水中解繊処理して得られる完全ナノフィブリル分散液のカルボキシル基を-COONa型から-COOH型に変換しても、水中ナノ分散が可能であった。キャスト乾燥して得られる透明フィルムは、高い酸素バリア性を示したが、-COONa型のナノフィブリルキャスト膜よりも酸素バリア性は低く、フィルム中での細密充填-空隙構造の減少は、荷電反発を維持している-COONa型のナノフィブリルで発現することが判明した。キチンの完全ナノ分散フィブリルについて、キャスト乾燥による各種フィルムを作製し、その強度、酸素バリア性を評価した。その結果、高い透明性を有してはいたがセルロース系ナノフィブリルフィルムよりも酸素バリア性、強度とも低下する傾向にあった。
|
Research Products
(76 results)
-
-
-
[Journal Article] Enlargement of individual cellulose microfibril in transgenic poplars over expressing xyloglucanase2011
Author(s)
Yamamoto, M., Saito, T., Isogai, A., Kurita, M., Kondo, T., et al.
-
Journal Title
Journal of Wood Science
Volume: 57
Pages: 71-75
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Enhanced interlayer interaction in cellulose single nanofibre and poly(L-lacticacid) layered films by plasma-initiated surface grafting of poly(acrylic acid) ontopoly(L-lactic acid) films2010
Author(s)
Kai, W., Iwamoto, S., Akamatsu, K.Nakao, S., Isogai, A., Iwata, T.
-
Journal Title
Polymer Degradation and Stability
Volume: 95
Pages: 1004-1010
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Comparison study of TEMPO-analogues compounds on oxidation efficiency of wood cellulose for preparation of cellulose nanofibrils2010
Author(s)
Iwamoto, S., Kai, W, Isogai, T., Saito, T., Isogai, A., Iwata, T.
-
Journal Title
Polymer Degradation and Stability
Volume: 95
Pages: 1394-1398
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Side reactions of 4-acetamido-TEMPO as the catalyst in cellulose oxidation systems2010
Author(s)
Patel., I., Opietnik, M., Bohmdorfer, S., Becker, M., Potthast, A., et al.
-
Journal Title
Holzforschung
Volume: 64
Pages: 549-554
Peer Reviewed
-
-
-
-
[Journal Article] Topochemical synthesis and catalysis of metal nanoparticles exposed on crystalline cellulose nanofibers2010
Author(s)
Koga, H., Tokunaga, E., Hidaka, M., Umemura, Y., Saito, T., et al.
-
Journal Title
Chemical Communications
Volume: 46
Pages: 8567-8569
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Preparation of cellulose nanofibers-silica laminate hybrid films for transpazentgas-barrier coatings2010
Author(s)
Aoyama, K., Katagiri, K, Koumoto, K., Fukuzumi, N., Saito, T., et al.
Organizer
3rd International Congress on Ceramics
Place of Presentation
大阪国際会議場(大阪府)
Year and Date
2010-11-15
-
[Presentation] Fabrication of novel biofilm containing calcium phosphate nano-particles/cellulose derivative and its evaluation2010
Author(s)
Shimizu, A., Umeda, T., Isogai, A.Saito, T., Koda, S., Itatani, K.
Organizer
3rd International Congress on Ceramics
Year and Date
2010-11-15
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
