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分子キャビティーの高度制御によるスマートメンブレンの創成

研究課題

研究課題/領域番号 13133101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

辻田 義治  名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (70016591)

研究分担者 讃井 浩平  上智大学, 理工学部, 教授 (30053664)
安藤 勲  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20016637)
福田 光完  兵庫教育大学, 学校教育学部, 教授 (40183587)
吉水 広明  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10240350)
猪股 克弘  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80232578)
岡本 茂  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50262944)
梶山 千里  九州大学, 総長 (60037976)
白井 汪芳  信州大学, 繊維学部, 教授 (80021153)
岡本 佳男  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029501)
研究期間 (年度) 2001 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
28,400千円 (直接経費: 28,400千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2004年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2003年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
キーワードスマートメンブレン / 分子キャビティー / 選択透過 / 分離性能 / 機能予測 / 特性評価 / 高分子分離膜 / 分離機構 / 膜分離 / 分子認識 / 光学分割 / 磁場勾配NMR法 / MD計算 / 異性体分離 / メゾフェイズ膜
研究概要

21世紀東邦フォーラム,インテリジェントファイバー先導調査研究委員会等における凡そ2年に及ぶ議論に基づき,インテリジェントファイバーや分離膜の開発へ向けた研究の根幹として「分子キャビティーの高度制御によるスマートメンブレンの創成」を設定し,平成13年,16名の構成員のもと4年のプロジェクトをスタートした.少人数の研究者集団で効率よくきめ細かに推進できるよう心がけ,研究者間の議論及び協力体制が緊密にした結果,本プロジェクトのミッションを達成できたものと自負している.本プロジェクトは,物質分離に必要な要素として高分子膜中に特定のサイズ・形状の分子キャビティーをいかに創成,キャラクタライズ,シミュレート,分離性能を評価するかという概念に基づいて
A班 「スマートメンブレンの創成」
B班 「スマートメンブレンのキャラクタリゼーション」
C班 「シミュレーションによるスマートメンブレンの分子設計と機能予測」
D班 「スマートメンブレンの分離性能と評価」
の4班を組織し,班間の交流及び共同研究も活発に行なった.C班のシミュレーション結果や予測が各班の研究に有効に反映され,新たな研究課題が具体化したことは本研究の連携状況をそのまま物語っていると言える.また,本プロジェクトによって,高分子物理化学から膜分離に至るまで学際領域の基礎を築き,分子キャビティー合有の高分子分離膜による分離科学の新概念を打ち立て,膜設計の指針を確立した.なお成果公表の一つとして,Elsevier社の「Journal of Molecular Structure」誌に,本プロジェクトの研究成果の多くを網羅した「Smart Membranes and Molecular Cavity」と題する特集号を企画し,平成17年に発刊した.本プロジェクトの成果が高分子膜科学,高分子科学への発展に大いに貢献すると同時に膜工業,高分子工業に寄与することは疑いない.

報告書

(6件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (13件) 図書 (2件) 文献書誌 (18件)

  • [雑誌論文] Smart membrane, Preparation of molecular cavity and preferential sorption of small molecule2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsujita, H.Yoshimizu, S.Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 3-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sorption of Organic Solvents on the Surface of Crystalline Syndiotactic Polystyrene Studied by Molecular Dynamics Simulation2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamai, M.Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 27-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion process of methane molecules in cylindrical channel cavities of oriented polyester with long n-alkyl side chains as studied by field-gradient ^1H NMR spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui, Y.Yamane, S.Kuroki, I.Ando, K.Fu, J.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 131-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Proton conductivity of smart membranes based on hydrocarbon polymers having phosphoric acid groups2005

    • 著者名/発表者名
      M.Rikukawa, D.Inagaki, K.Kaneko, Y.Takeoka, I.Ito, Y.Kanzaki, K.Sanui
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 153-161

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diffusion process of methane molecules in cylindrical channel cavities of oriented polyester with long n-alkyl side chains as studied by field-gradient 1H NMR spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui, Y.Yamane, S.Kuroki, I.Ando, K.Fu, J.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 131-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cross-linked Smart Polydimethylsiloxane Membranes for Removal of Volatile Organic Compounds from Water2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ohshima, T.Miyata, T.Uragami
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 47-55

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Structural Study on Rodlike Aromatic Polyimides Derived by Solid-state Thermal and chemical imidization of poly(amic n-dodecyl ester)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Inomata, Y.Ozeki, S.Shimomura, Y.Sakamoto, E.Nakanishi
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 739(1-3)

      ページ: 117-123

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Intercalated Formation of Two-dimensional and Multi-layered Perovskites in Organic Thin Films2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Takeoka, M.Fukasawa, T.Matsui, K.Kikuchi, M.Rikukawa, K.Sanui
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      ページ: 378-380

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of Highly Oriented Poly(γ-benzyl L-glutamate) Networks and Gels with Long Channels with Micrometer-Scale Diameters2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamane, M.Kanekiyo, S.Koizumi, C.Zhao, S.Kuroki, I.Ando
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science 92巻

      ページ: 1053-1060

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Enhanced Aromatic Guests on the Shape and Connectivity of Molecular Cavity in Crystalline Polystyrene Evaluated by Molecular Simulations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamai, M.Fukuda
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics 121巻・23号

      ページ: 12085-12093

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Design of a Novel Ring Polyimide with Nanoscale Cavity Using DFT Calculations2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fukuda, Y.Takao, Y.Tamai
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan 29巻・8号

      ページ: 3703-3706

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Properties of the Mesophase of Syndiotactic Polystyrene.VIII. Solvent Sorption Behavior of Syndiotactic Polystyrene/p-Chlorotoluene Mesophase Membranes2004

    • 著者名/発表者名
      K.P.O.Mahesh, M.Sivakumar, Y.Yamamoto, Y.Tsujita, H.Yoshimizu, S.Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science : part B : Polymer Physics 42巻

      ページ: 3439-3446

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 水中に溶存するVCOsを選択的に除去する高分子膜の構造設計2004

    • 著者名/発表者名
      浦上 忠
    • 雑誌名

      繊維学会誌 60巻・12号

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 最先端の機能膜技術-未来の膜技術を展望する-2005

    • 著者名/発表者名
      樋口亜紺(分担執筆)
    • 総ページ数
      241
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 高分子ゲルの最新動向,第13章 NMR(監修:柴山充弘, 梶原莞爾)2004

    • 著者名/発表者名
      安藤勲, 黒木重樹, 兼清真人, 小泉聡, 山根祐治, 上口憲陽
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] A.Higuchi, Y.Higuchi, K.Furuta, B.-O.Yoon, M.Hara, S.Maniwa, M.Saitoh, K.Sanui: "Chiral separation of phenylalanine by ultrafiltration through immobilized DNA membranes"J.Membrane Sci.. Vol.221. 207-218 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kim, H.Kimura, S.Kuroki, I.Ando: "A Study of Diffusion Behavior of n-Paraffin in Urea/n-Paraffin Adduct by High Field-Gradient ^1H NMR Spectroscopy"Chem.Phys.Lett.. Vol.376. 581-585 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Imase, A.Ohira, K.Okoshi, N.Sano, S.Kawauchi, J.Watanabe, M.Kunitake: "AFM Study of Tow-Dimensional Epitaxial Arrays of Poly(γ-_L-gulutamate) with Long n-Alkyl Side Chains on Graphite"Macromolecules. Vol.36,No.6. 1865-1869 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Fukuda, Y.Tamai: "Nanoscale Cylindrical Cavity Formed by Stacking Ring Polyimide Molecules : A Molecular Dynamics Simulation"ITE Letters. Vol.4. 456-460 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Saitoh, D.Amutharani, Y.Yamamoto, Y.Tsujita, H.Yoshimizu, S.Okamoto: "Structure and Properties of the Mesophase of Syndiotactic Polystyrene IV. Release of Guest Molecules from δ-Form of Syndiotactic Polystyrene by Time Resolved FT-IR and WAXD Measurement"Polymer.J.. Vol.35,No.11. 868-871 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uragami, T.Meotoiwa, T.Miyata: "Effect of Morphology of Multicomponent Polymer Membranes Containing Calixarene on Permselective Removal of Benzene from a Dilute Aqueous Solution of Benzene"Macromolecules. Vol.36,No.25. 9430-9436 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] B.O.Yoon, T.Asano, M.Hara, A.Higuchi: "Removal of endocrine disruptors by selective sorption method using polydimethylsiloxane membranes"J. Membrane Sci.. 213. 137-144 (2003)

    • 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 a proton nuclear magnetic resonance spectroscopy imaging method"J.Appl.Polym.Sci.. 86. 504-508 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Thisayukta, H.Niwano, H.Takezoe, J.Watanabe: "Enhancement of Twisting power of chiral nematic phase by an introduction of achiral banana-shaped molecules"J.Am.Chem.Soc.. 124. 3354-3358 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uragami, K.Okazaki, H.Matsugi, T.Miyata: "Structure and permeation characteristics of an aqueous ethanol solution of organic-inorganic hybrid membranes composed of poly(vinyl alcohol) and tetraethoxysilane"Macromolecules. 35. 9156-9163 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suzuki, T.Tanaka, M.Nakajima, H.Yoshimizu, Y.Tsujita: "Characterization of the cavity in poly(4-methyl-1-pentene) crystal by gas permeation and ^<129>Xe NMR measurements"Polym.J.. 34. 891-896 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.Amutha Rani, Y.Yamamoto, S.Mohri, M.Sivakumar, Y.Tsujita, H.Yoshimizu: "Structure and properties of the mesophase of syndiotactic polystyrene. II. Effect of stepwise extraction on the preparation of the mesophase"J.Polym.Sci. Part B : Polym Phys.. 41. 269-273 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Takeoka, K Asai, M.Rikukawa, K sanui: "Incorporaion of Conjugated Polydiacetylene Systems into Organic-inorganic Quantum-well Structures"Chem. Commun.. 2592-2593 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Higuchi, B.O.Yoon, T.Asano, K.Nakagawa, S.Miki, M.Hara, Z.He, I.Pinnau: "Separation of Endocrine Disruptors from Aqueous Solutions by Pervaporation"J. Membrane Science. 198. 311-320 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hotta, I.Ando: "A Study or shrinkage process or polymer gel under electric field1 ^1H NMR imaging method using an NMR cell with thin platinum electrodes"J. Molecular Structure. 602-603. 165-170 (2002)

    • 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: "Diffusion of rodlike polypeptides with different main-chain length in the themotropic liquid crystalline state as studied by the field-gradient ^1H NMR method"Macuromolecules. 35. 2335-2338 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Uragami, H.Yamada, T.Miyata: "Removal or dilute volatile organic compounds in water through graft copolymer membranes consisting of poly(alkymenthacrylate) and poly(dimethylsiloxane) by pervaporation and their membrane morphology"J. Membrane Science. 187. 255-269 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sivakumar, Y.Yamamoto, D.Amuthrani, Y.Tsujita, H.Yoshimizu, T.Kinoshita: "Study on d-form Complex in Syndiotactic Polystyrene-Organic Molecules System : I.Preferential Complexation of Xylene Isomers"Macromol. Rapid. Commun.. 23. 77-79 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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