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ナノファイバー界面を利用した高速輸送チャネルの構築と水処理膜への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K05621
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

松本 英俊  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (40345393)

研究協力者 相羽 誉礼  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高分子膜 / ナノファイバー / コンポジット / 界面効果 / 輸送チャネル / カーボンナノファイバー / 水処理 / 高分子機能材料 / カーボンナノチューブ
研究成果の概要

ナノファイバーをコンポジットした高分子膜において、ナノファイバーの表面特性およびコンポジット膜内での分散状態と透水性との関係を調べた。表面が親水性のナノファイバーを用いた場合、マトリクス高分子中でナノファイバーが良好に分散されている状態では、界面輸送チャネルの形成により膜の塩排除率を維持した状態で透水性のみを向上させることが可能であることを明らかにした。一方で表面が疎水性のナノファイバー界面では、水分子の運動性が制限される可能性が示唆された。これらの結果は親水性ナノファイバーとマトリクス高分子の界面が水輸送チャネルとして利用できることを示している。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ケンブリッジ大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] ナノファイバー材料のさらなる機能開拓を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      松本英俊
    • 雑誌名

      繊維学会誌

      巻: 74 号: 1 ページ: P-39-P-43

    • DOI

      10.2115/fiber.74.P-39

    • NAID

      130006308980

    • ISSN
      0037-9875, 1884-2259
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ナノファイバー材料を利用した膜・電解質の高機能化2018

    • 著者名/発表者名
      松本英俊、張紹玲
    • 雑誌名

      日本海水学会誌

      巻: 72 ページ: 75-80

    • NAID

      130007708846

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanofibers as novel platform for high-functional ion exchangers2018

    • 著者名/発表者名
      Zhang Shaoling、Tanioka Akihiko、Matsumoto Hidetoshi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Technology and Biotechnology

      巻: 93 号: 10 ページ: 2791-2803

    • DOI

      10.1002/jctb.5685

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water transport phenomena through membranes consisting of vertically-aligned double-walled carbon nanotube array2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Hidetoshi、Tsuruoka Shuji、Hayashi Yasuhiko、Abe Koji、Hata Kenjiro、Zhang Shaoling、Saito Yoshitaka、Aiba Motohiro、Tokunaga Tomoharu、Iijima Toru、Hayashi Takuma、Inoue Hirotaka、Amaratunga Gehan A.J.
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 120 ページ: 358-365

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2017.05.034

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enhancing water flux through semipermeable polybenzimidazole membranes by adding surfactant-treated CNTs2017

    • 著者名/発表者名
      Zhang Shaoling、Davaajargal Tuguldur、Aiba Motohiro、Akasaka Shuichi、Ashizawa Minoru、Tsuruoka Shuji、Fugetsu Bunshi、Matsumoto Hidetoshi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Polymer Science

      巻: 135 号: 7 ページ: 45875-45875

    • DOI

      10.1002/app.45875

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triggered structural control of dynamic covalent aromatic polyamides: effects of thermal reorganization behavior in solution and solid states2016

    • 著者名/発表者名
      Motohiro Aiba, Tomoya Higashihara, Minoru Ashizawa, Hideyuki Otsuka, Hidetoshi Matsumoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 6 ページ: 2153-2161

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01778

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノスケールで構造制御した膜の開発と水処理材料への応用 ―分子間相互作用の制御からナノマテリアルの利用まで―2015

    • 著者名/発表者名
      相羽誉礼, 鴻巣裕一, 松本英俊
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 35 ページ: 29-34

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電界紡糸イオン交換ナノファイバーを複合化した高分子電解質膜の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      清野史康
    • 学会等名
      繊維学会関東支部平成29年度研究交流会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ナノ材料を利用した膜・電解質の高機能化2017

    • 著者名/発表者名
      松本英俊
    • 学会等名
      日本海水学会・電気透析および膜技術研究会 第47回荷電膜コロキウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 垂直配向カーボンナノチューブアレイ/高分子コンポジット膜の作製と透水挙動2017

    • 著者名/発表者名
      白濱志帆
    • 学会等名
      平成29年度繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電界紡糸イオン交換ナノファイバーを複合化した高分子電解質膜の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      清野史康
    • 学会等名
      ナノファイバー学会第8回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 電界紡糸イオン交換ナノファイバーを複合化した高分子電解質膜の構造と物性2017

    • 著者名/発表者名
      清野史康
    • 学会等名
      平成29年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of perfluorosulfonate ionomeric thin fibres with solid and hollow interiors by electrospinning2016

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Matsumoto
    • 学会等名
      The Society of Chemical Industry Conference on Ion Exchange (IEx 2016)
    • 発表場所
      Robinson College, University of Cambridge, UK
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的共有結合部位を持つポリアミドの溶液および薄膜構造に及ぼす2016

    • 著者名/発表者名
      松本英俊
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-06-14  

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