| 研究課題/領域番号 |
15510101
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
平井 諒子 京都大学, 化学研究所, 助手 (20156623)
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| 研究分担者 |
堀井 史敬 (堀井 文敬) 京都大学, 化学研究所, 教授 (70124758)
辻 正樹 京都大学, 化学研究所, 助教授 (60172003)
呑海 信雄 県立新潟女子短期大学, 生活科学科, 教授 (90237181)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
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| キーワード | セルロース / イモゴライト / ナノコンポジット / 液晶 / TEM / SEM / 偏光顕微鏡 / X線回折 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ナノチューブ / 高結晶性ミクロフィブリル |
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| 研究概要 |
環境にやさしい新規な材料を開発することを目的とし、ナノメートルスケールのセルロース構造体と天然無機ナノチューブであるイモゴライトとのナノコンポジットを創製し、その構造および特性を調べた。
1.イモゴライトを岩手県北上市で採取し、精製したイモゴライトは、平均長さ180nm、外径2.5nm、平均アスペクト比が72あることがわかった。
2.セルロースとしてまず、ホヤを用いた。精製したホヤを、60%の硫酸で50℃、5時間処理して得られた高結晶性セルロースミクロフィブリルは、平均長さが1.9μmで、平均幅が25nm、アスペクト比が76であった。
3.イモゴライトナノチューブ/セルロースミクロフィブリルの酢酸水溶液系を種々の重量比で混合し、その相挙動を調べた。イモゴライトの混合比が0.5以上の場合は、2-3相に相分離し、上層が光学的等方相で、下の2相が液晶相であった。イモゴライトの混合比が0.5以下の場合、ゲル化が生じ相分離せず、ある濃度以上で液晶を形成した。
4.イモゴライト/セルロースの混合比が5/5、6/4、7/3、8/2、9/1について、下層の液晶相の構造を偏光顕微鏡で観察した結果、イモゴライトおよびセルロースが単独の場合とは異なる液晶構造を示し、両者が相互作用して液晶構造を形成していることがわかった。
5.各液晶相を凍結乾燥して、SEMにより構造を観察した。ナノコンポジット化の状態を明らかにすることが出来た。
6.各液晶相からナノコンポジットフイルムを作製し、FT-IR、X線回折により構造解析した。
7.粘弾性測定の結果、混合比が0/10、5/5、6/4、7/3のナノコンポジットフイルムは、貯蔵弾性率が10-15GPaと高い値を示した。また、イモゴライト添加により、熱的性質が向上した。
8.上記で得られた結果を基に、現在バクテリアセルロースとイモゴライトのナノコンポジットの創製を試みている。
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