2011 Fiscal Year Annual Research Report
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22655072
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
VINU Ajayan 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (50421425)
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| Keywords | メソポーラス / 触媒 / 吸着 |
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| Research Abstract |
本研究では、高酸性下でのテンプレートとすべく、マイクロウェーブと高分子表面活性剤を使用した水熱合成条件で、異なる孔径を持ついくつかのメソポーラスシリカ材料を合成した。これらの材料の、比表面積、細孔容積、孔径などを含む構造特性を、最新の機器により測定した。材料の孔径は非常に大きく、吸着に適していた。金属原子を、触媒の酸性あるいはアルカリ性サイトの数の増大のために導入した。これらは、触媒機能を促進した。
これら触媒が様々な有機変態に非常に高い活性度を示すことが見出され、本研究の結果から様々な薬剤の合成が可能となった。たんぱく質等電位点(pI)でのたんぱく質吸着分析に対して、メソポーラス材料の有する円筒状細孔構造に基づく幾何学的細孔充填(細孔充填の幾何学的?)モデルが提案された。
3種類の球状たんぱく、リソチーム、ミオグロビンそして、ウシ血清アルブミンをモデルたんぱくとして用い、化学的異性、メソポーラスシリカ、メソポーラスカーボンへの吸着の研究を行った。最大孔径のメソポーラスシリカ及びメソポーラスカーボンを使用する事により、その等電位点での多量のリゾチームの吸着が観測された。
本研究では、非常に高濃度の酸性雰囲気下でもちいるテンプレート(型材料)とすべく、マイクロウェーブ(極超短波)を利用しかつ高分子である表面活性剤を使用して、水熱合成条件下で、異なる孔径を持ついくつかのメソポーラスシリカ材料を合成した。
合成したこれらの材料に関して、比表面積、細孔容積、孔径などを含む材料の構造的特性を、最新の機器を利用して測定をおこなった。その結果、これらの材料がもつ孔径は非常に大きく、吸着用の材料に非常に適していることが明らかになった。さらに、金属原子を、触媒の酸性あるいはアルカリ性の活性サイトの数を増大する目的として導入した。その結果、この材料の触媒機能を促進できた。
本研究で合成した触媒が様々な有機変態に非常に高い活性度を示すことが見出され、本研究の結果から様々な薬剤を合成することが可能となった。たんぱく質等の等電位点(pI)におけるたんぱく質の吸着分析に対して、メソポーラス材料の有する円筒状細孔構造に基づく、細孔充填の幾何学的なモデルを提案することができた。
三種類の球状たんぱく、リソチーム、ミオグロビンそして、ウシの血清アルブミンをモデルたんぱくに選んで、化学的異性および、メソポーラスシリカとメソポーラスカーボンへの吸着の研究を行った。最大孔径を持つメソポーラスシリカならびにメソポーラスカーボンを使用する事によって、その等電位点(pI)において、きわめて多量のリゾチームが吸着することが観測された。
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