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ミクロ/マクロスケールダイナミックス解析システムの開発およびゲル科学への展開

研究課題

研究課題/領域番号 12355033
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 高分子構造物性(含繊維)
研究機関東京工業大学

研究代表者

安藤 勲  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016637)

研究分担者 黒木 重樹  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30293046)
佐藤 満  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (10143679)
樋口 啓一郎  日本電子(株), 本部長
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
33,320千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 1,020千円)
2002年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2001年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2000年度: 28,900千円 (直接経費: 28,900千円)
キーワード磁場勾配NMR / ゲル科学 / 高分子ゲル / 拡散係数 / NMRイメージング / ダイナミックス / 三次元画像化 / ミクロ・マクロスケール
研究概要

本研究課題の重要なひとつである、高分子ゲルの物性・機能と密接な関係のある網目鎖の中のプローブ分子などの極めて遅い拡散過程および網目サイズ・サイズ分布の本格的な研究にはどうしても必務である2000G/cm以上の磁場勾配を発生させることが可能な超磁場勾配NMRプローブを本研究において完成させ、それにより10^<-10>-10^<-11>cm^2/sの拡散係数の測定が可能となり、極めて遅い拡散過程の研究を大きくブレイク・スルーすることに成功した。さらに、この方法を高分子科学の重要な高分子液晶、高分子融液・濃厚溶液の拡散およびダイナミックスの研究に優れた方法として応用に成功した。また、このような超高磁場勾配システムをNMRイメージングに組み込むことにより高分解能三次元拡散画像化解析を開発し、ゲル系に応用しゲル科学に大きな方法論となることを明らかにした。さらに、高分子内のナノスケールサイズの分子キャビティーの中にサイズの小さなプローブ分子を導入しその制限拡散を解析するシステムを開発してキャビティーの高精度なキャラクタリゼーションし、物性・機能の解析評価の大きな展開を行った。これらの距離情報に関してスピン拡散を利用する方向からもミクロ/マクロスケール距離解析システムの開発を行った。今年度は1)高分子ネットワーク中のアミノ酸および溶媒の拡散過程を通してキャビティーの分子間相互作用およびサイズの解析、2)規則構造を有する高分子ネットワークの作成とそのネットワーク中と通してキャビティーの分子間相互作用およびサイズの解析、3)高分子ゲルの高分解能三次元拡散画像化解析、4)高分子液晶の拡散過程の解析を行い、および5)スピン拡散を利用した高分子鎖間の相互作用と距離情報の解析を行い、得られた研究成果を論文として発表した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Y.Yamane, M.Kobayashi, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of amino acids in solid-phase reaction field as studied by ^1H pulse-field-gradient spin-echo NMR method"Polymer. 43. 1767-1772 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Hotta, I.Ando: "A study of shrinkage process of a polymer gel under electric field by ^1H NMR imaging method using an NMR cell with thin platinum electrodes"J.Mol.Structure. 602/603. 165-170 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kanekiyo, M.Kobayashi, I.Ando, H.Kurosu, S.Amiya: "A study of solvent exchange process in (ethylene-vinyl alcohol) copolymer gels by ^1H NMR imaging method"J.Applied Polymer Science. 86. 504-508 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kobayashi, S.Kuroki, I.Ando, K.Yamauchi, H.Kimura, K.Okita, M.Tsumura, K.Sogabe: "A structural study of silicon-based interpenetrating polymer networks by solid state ^1H and ^<13>C NMR spectroscopy"J.Mol.Structure. 602/603. 321-333 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yin, C.Zhao, A.Sasaki, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of polypeptides in the isotropic, biphasic and liquid crystalline phases as studied by pulse field-gradient spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 5910-5916 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yin, C.Zhao, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of rod-like poly(n-alkyl L-glutamates) with different main-chain lengths in the thermotropic liquid crystalline state as studied by pulse field-gradient spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 2335-2338 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ando, S.Kuroki, C.Zhao, M.Kobayashi, M.Matsukawa: "Polymer Gels and Networks : Chapter 2"Marcel Dekkar, Inc., New York, US. 73 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yamane, M. Kobayashi, H. Kimura, S. Kuroki and I. Ando: "Diffusional behavior of amino acids in solid-phase reaction field as studied by ^1H pulse-field-gradient spin-echo NMR method"Polymer. 43. 1767-1772 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Hotta and I. Ando: "A study of shrinkage process of a polymer gel under electric field by ^1H NMR imaging method using an NMR cell with thin platinum electrodes"J. Mol. Structure. 602/603. 165-170 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kanekiyo, M. Kobayashi, I. Ando, H, Kurosu and S. Amiya: "A study of solvent exchange process in (ethylene-vinyl alcohol) copolymer gels by ^1H NMR imaging method"J. Applied Polymer Science. 86. 504-508 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kobayashi, S. Kuroki, I. Ando, K. Yamauchi, H. Kimura, K. Okita, M. Tsumura and K. Sogabe: "A structural study of silicon-based interpenetrating polymer networks by solid state ^1H and ^13C NMR spectroscopy"J. Mol. Structure. 602/603. 321-333 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yin, C. Zhao, A. Sasaki, H. Kimura, S. Kuroki and I. Ando: "Diffusional behavior of polypeptides in the isotropic, biphasip and liquid crystalline phases as studied by pulse field-gradidnt spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 5910-5916 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Yin, C. Zhao, S. Kuroki and I. Ando: "Diffusional behavior of rod-like poly(n-alkyl L-glutamates) with different main-chain lengths in the thermotropic liquid crystalline state as studied by pulse field-gradient spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 2335-2338 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Ando, S. Kuroki, C. Zhao, M. Kobayashi and M. Matsukawa: "Polymer Gels and Networks"Book, Marcel Dekkar, Inc., New York, US. Chapter 2 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamane, M.Kobayashi, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of amino acids in solid-phase reaction field as studied ^1H pulse-field-gradient spin-echo NMR method"Polymer. 43. 1767-1772 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hotta, I.Audo: "A study of shrinkage process of a polymer gel under electric field by ^1H NMR imaging method using' an NMR cell with thin platinum ele ctrodes"J. Mol. Structure. 602/603. 165-170 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kanekiyo, M.Kobayashi, I.Ando, H.Kurosu, S.Amiya: "A study of solvent exchange process in (ethylene-vinyl alcohol) copolymer gels by ^1H NMR imaging method"J. Applied Polymer Science. 86. 504-508 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi, S.Kuroki, I.Ando, K.Yamauchi, H.Kimura, K.Okita, M.Tsumura, K.Sogabe: "A structural study of silicon-based interpenetrating polymer networks by solid state ^1H and ^<13>C NMR spectroscopy"J. Mol. Structure. 602/603. 321-333 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yin, C.Zhao, A.Sasaki, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of polypeptides in the isotropic, biphasic and liquid crystalline phases as studied by pulse field-gradient spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 5910-5916 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yin, C.Zhao, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of rod-like poly(n-alkyl L-glutamates) with different main-chain lengths in the thermotropic liquid crystalline state as studied by pulse field -gradient spin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35. 2335-2338 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ando, S.Kuroki, C.Zhao, M.Kobayashi, M.Matsukawa: "Polymer Gels and Networks : Chapter2"Marcel Dekkar, Inc., New York, USA. 73 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ando, M.Kobayashi, C.Zhao, Y.Yin, S.Kuroki: "Encyclopedia of NMR : Structural and dynamic characterization of soft polymers by solid state NMR and field gradient NMR"John-Wiley, New York, USA. 18 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamane, M.Kobayashi, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional Behavior of Solvents and Amino Acids in Network Polystyrene Gels as Studied by ^1H Pulsed-Field-Gradient Spin-Echo NMR Method"Macromolecules. 34. 5961-5967 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hotta, I.Ando: "A study of shrinkage process of a polymer gel under electric field by ^1H NMR imaging method using an NMR cell with thin platinum electrodes"J. Mol. Structure. 602/603. 165-170 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamane, M.Kobayashi, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of amino acids in solid-phase reaction field as studied by ^1H pulse-field- gradient spin-echo NMR method"Polymer. 43. 1767-1772 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kobayashi, S.Kuroki, I.Ando, K.Yamauchi, H.Kimura, K.Okita, M.Tsumura, K.Sogabe: "A structural study of silicon-based interpenetrating polymer networks by solid state ^1H and ^<13>C NMR spectroscopy"J. Mol. Structure. 602/603. 321-333 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Mercier, S.Kuroki, I.Ando, H.Deleuze, O.Mondain-Monval: "Structural and dynamic study of chemically-modified polyHIPE by solid state ^<13>C NMR spectroscopy"J. Polymer Sci., Polym. Phys.. 39. 956-963 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yin, C.Zhao, S.Kuroki, I.Ando: "Diffusional behavior of rod-like poly(n-alkyl L-glutamates) with different main-chain lengths in the thermotropic liquid crystalline state as studied by pulse field -gradient snin-echo ^1H NMR method"Macromolecules. 35(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ando, S.Kuroki, C.Zhao, M.Kobayashi, M.Matsukawa: "Polymer Gels and Networks : Chapter 2,"Marcel Dekkar, Inc. New York, USA. 73 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kanekiyo,M.Kobayashi,I.Ando,H.Kurosu,and S.Amiya: "A Structural and Dynamic Study of (Ethylene-Vinyl Alcohol) Copolymer Gels by^1H Pulse NMR and Solid-State ^<13>C NMR"Macromolecules. 33. 7971-7976 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Yamazaki,Y.Hotta,H.Kurosu and I.Ando,: "Spatial Distribution of Paramagnetic Mn^<2+> Ions in a Composite PMAA Gel With the Application of an Electric Field as Studied by ^1H NMR Imaging Method"J.Mol.Structure. 554. 47-53 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Machida,S.Kuroki,M.Kanekiyo,M.Kobayashi,I.Ando and S.Amiya: "A Structural Study of Water in a Poly(vinyl alcohol) Gel by ^<17>O NMR Spectroscopy"J.Mol.Structure. 554. 81-90 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] C.Zhao,S.Kuroki and I.Ando: "Diffusional Behavior of n-Alkaues in Polypeptide Gel System with Highly Oriented Chains as Studied by Pulsed Field-Gradient Spin-Echo ^1H NMR Method"Macromolecules,. 33. 4487-4489 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yin,C.Zhao,S.Kuroki and I.Ando: "Diffusional Behavior of Polypeptides in the Thermotropic Liquid Crystalline State as Studied by Pulse Field-Gradient Spin-Echo ^1H NMR Method"J.Chem.Phys.. 113. 9606-9611 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kanekiyo,M.Kobayashi,I.Ando,H.Kurosu and S.Amiya: "A structural study of (ethylene-vinyl alcohol) copolymers by high-resolution solid-state ^<13>C NMR"Polymer. 41. 2391-2404 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Matsukawa and I.Ando: "Gels Handbook : Vol.2, Chapter 2, Section 4"Academic Press, New York, USA. 20 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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