Exploration of functional carbon materials that selectively interact with molecules and ions in water
Publicly Offered Research
Project Area | Aquatic Functional Materials: Creation of New Materials Science for Environment-Friendly and Active Functions |
Project/Area Number |
22H04548
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
仁科 勇太 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 研究教授 (50585940)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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Keywords | ナノカーボン / 水処理 / ヒドロゲル / 酸化グラフェン / 抗菌 / 保水 / 吸着 / 有機合成 |
Outline of Research at the Start |
本研究では,炭素材料に機能性分子を化学的に結合し,原子・分子レベルで構造を制御した炭素材料を創出することにより,特定の分子やイオンと選択的に相互作用する水圏材料の創出を目指す。炭素は,0次元(フラーレン),1次元(カーボンナノチューブ),2次元(グラフェン),3次元(ダイヤモンド,多孔質炭素,黒鉛,等),不定形炭素といった多数の同素体がある。これらのナノ炭素材料に機能性高分子や無機ナノ材料を複合化し,かび臭原因物質・重金属・生体分子等と強く相互作用または除去できる水圏機能材料に最適な構造を明らかにする。
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Outline of Annual Research Achievements |
酸化マグネシウム (MgO) とポビドンヨード (PVP-I) から構成される酸化グラフェン (GO) ベースのヒドロゲルを合成した。ハイドロゲル中の GO は 2 つの役割を果たしている;1)自己組織化によるゲル化剤、および 2)MgO および PVP-I のキャリア。一方、MgO 粒子は、ヒドロゲルの凝集力と接着強度を高める架橋開始剤および充填剤として機能していると考えられる。さらに、MgO は抗菌活性を促進し、細胞活動を制御しすることも分かった。さらに、PVP-I はヒドロゲルから遊離ヨウ素をゆっくりと放出し、時間の経過とともに殺菌活性を示した。ヒドロゲル内の GO、MgO、および PVP-I の組み合わせは、導電性、液体吸収能力、保水能力、水蒸気透過率、および完全性値の向上に寄与していることが分かった。これらの発見は、GO ベースのヒドロゲルが生物医学応用、特に病理学的創傷や外科的創傷の治療に有望な材料である可能性があることを示している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
論文掲載および国際学会発表(招待講演)を行うなど、順調に研究が進んでいる。
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Strategy for Future Research Activity |
水とカーボンの相互作用を利用した、新規機能材料の創出に取り組む。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Nanocellulose Paper Semiconductor with a 3D Network Structure and Its Nano Micro Macro Trans-Scale Design.2022
Author(s)
Koga, H.; Nagashima, K.; Suematsu, K.; Takahashi, T.; Zhu, L.; Fukushima, D.; Huang, Y.; Nakagawa, R.; Liu, J.; Uetani, K.; Nogi, M.; Yanagida, T.; Nishina, Y.
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Journal Title
ACS Nano
Volume: -
Issue: 6
Pages: 8630-8640
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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