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微結晶セルロースの複合材料および異方性反応場への応用

研究課題

研究課題/領域番号 13556022
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 林産学
研究機関東京大学

研究代表者

空閑 重則  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (60012051)

研究分担者 和田 昌久  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 講師 (40270897)
甲斐荘 正恒  東京都立大学, 理学部・化学科, 教授 (20137029)
西山 義春  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70323475)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2002年度: 4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2001年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
キーワードセルロース / キチン / ミクロフィブリル / 微結晶 / 液晶 / 立体安定化 / 包接錯体 / 炭化 / たんぱく質 / NMR / 残余双極子結合 / 配向場 / ポリマーブラシ / セルローズ / タンパク質
研究概要

天然セルロース及びキチンの微細結晶構造を活かした新規材料の創成を意図して、微結晶の挙動の詳細解析と応用探索を行い以下の結果を得た。
1.バクテリアセルロースの微結晶懸濁液は従来知られていなかったネマチック相を作る。これは微量の電解質添加によりキラルネマチック相に転移する。微結晶表面に水溶性ポリマーを結合する(ポリマーブラシ化)によって系を立体安定化することができる。
2.微結晶液晶のタンパクNMRに利用するための条件を各種探索したが不成功に終わった。セルロース・タンパク相互作用と微結晶の磁場配向性のバランスが悪いためと考えられる。
3.セルロース微結晶と絹フィブロインの複合フィルムは特定の混合比において高い強度を発現する。赤外スペクトルの解析から、これはセルロースのエピタキシ効果でフィプロインがβ化したためであることが分かった。
4.βキチンによる極性低分子の包接現象を調べ、アミン類がとくに良く取り込まれることが分かった。
5.セルロースの炭化処理における乾燥法の改善により、大きな外部比表面積を持つ微細繊維状のカーボンとすることができた。この手法は電極材料、複合材料等への応用が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] Alkali-induced conversion of beta-chitin to alpha-chitin2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Noishiki, H.Takami, Y.Nishiyama, M.Wada, S.Okada, S.Kuga
    • 雑誌名

      Biomacromol. 4

      ページ: 896-899

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Inclusion complex of beta-chitin and aliphatic amines2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Noishiki, Y.Nishiyama, M.Wada, S.Okada, S.Kuga
    • 雑誌名

      Biomacromol. 4

      ページ: 944-949

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Influence of Reagent Addition on Carbodiimide-Mediated Amidation for Poly(Ethylene Glycol) Grafting2002

    • 著者名/発表者名
      J.Araki, S.Kuga, J.Magoshi
    • 雑誌名

      J.Appl.Polym.Sci. 85

      ページ: 1349-1352

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Mechanical properties of silk fibroin-microcrystalline cellulose composite films2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Noishiki, Y.Nishiyama, M.Wada, S.Kuga, J.Magoshi
    • 雑誌名

      J.Appl.Polym.Sci. 86

      ページ: 3425-3429

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Nanofibrillar carbon from native cellulose2002

    • 著者名/発表者名
      S.Kuga, D.-Y.Kim, Y.Nishiyama, R.M.Brown, Jr.
    • 雑誌名

      Mol.Cryst.Liq.Cryst. 387

      ページ: 13-19

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Nanofibrillar carbon from native cellulose2002

    • 著者名/発表者名
      S.Kuga, D.Y.Kim, Y.Nishiyama, R.M.Brown, Jr.
    • 雑誌名

      Mol.Cryst.Liq.Cryst. 387

      ページ: 13-19

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Effect of trace electrolyte on liquid crystal type of cellulose microcrystals2001

    • 著者名/発表者名
      J.Araki, S.Kuga
    • 雑誌名

      Langmuir 17

      ページ: 4493-4496

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Steric Stabilization of Cellulose Microcrystal Suspension by Poly(ethylene glycol) Grafting2001

    • 著者名/発表者名
      J.Araki, M.Wada, S.Kuga
    • 雑誌名

      Langmuir 17

      ページ: 21-27

    • 説明
      「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
  • [雑誌論文] Steric Stabilization of Cellulose Microcrystal Suspension by Poly (ethylene glycol) Grafting2001

    • 著者名/発表者名
      J.Araki, M.Wada, S.Kuga
    • 雑誌名

      Langmuir 17

      ページ: 21-27

    • 説明
      「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.Noishiki, S.Kuga, J.Magoshi: "Mechanical properties of silk fibroin-microcrystalline cellulose composite films"J. Appi. Polym. Sci.. 86. 3425-3429 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki, S.Kuga, J.Magoshi: "Influence of Reagent Addition on Carbodiimide-Mediated Amidation for Poly(Ethylene Glycol) Grafting"J. Appi. Polym. Sci.. 85. 1349-1352 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki, S.Kuga: "Effect of trace electrolyte on liquid crystal type of cellulose microcrystals"Langmuir. 17. 4493-4496 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki, M.Wada, S.Kuga: "Steric Stabilization of Cellulose Microcrystal Suspension by Poly(ethylene glycol) Grafting"Langmuir. 17. 21-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki, M.Wada, S.Kuga, T.Okano: "Birefringent Glassy Phase of a Cellulose Microcrystal Suspension"Langmuir. 16. 2413-2415 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki, M.Wada, S.Kuga, T.Okano: "Flow Properties of Microcrystalline Cellulose Suspension Prepared by Acid Treatment of Native Cellulose"Colloids & Surfaces. 142. 75-82 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 荒木潤, 空閑重則: "セルロース微結晶のコロイド現象"Cellulose Commmunications. 7. 111-116 (2000)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki et al.: "Effect of trace electrolyte on liquid crystal type of cellulose microcrystals"Langmuir. 17. 4493-4496 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki et al.: "Steric Stabilization of Cellulose Microcrystal Suspension by Poly(ethylene glycol) Graftin"Langmuir. 17. 21-27 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Araki et al.: "Birefringent Glassy Phase of a Cellulose Microcrystal Suspension"Langmuir. 16. 2413-2415 (2000)

    • 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: 2016-04-21  

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