• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

生物学的由来によるセルロース分子の多様性の解明とそれに基づく高度利用法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16380118
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産科学・木質工学
研究機関京都大学

研究代表者

松本 孝芳  京都大学, 農学研究科, 教授 (70026144)

研究分担者 巽 大輔  京都大学, 農学研究科, 助手 (60293908)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2005年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2004年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
キーワード環境材料 / 生物材料 / セルロース / 液晶 / 分子特性 / 燃料電池 / バクテリアセルロース / ゲル / フェントン試験 / ツニシン / 繊維 / 曳糸性 / 電解質膜 / 還元能
研究概要

当研究の目的は、生物学的由来の異なるセルロースの分子特性を明らかにし、それらを高度に利用する方法を開発することにある。まずセルロースのマーセル化による分子特性の変化について、レオロジー測定および光散乱を用いて研究した。その結果マーセル化により溶媒への溶解性が低下すること、それに関連して、溶液中のマーセル化セルロース分子は一部凝集状態で存在することが明らかにされた。またバクテリアセルロースの液晶から、従来のレーヨンと同等かそれ以上の強度を持つ繊維が紡糸できることも判明した。またセルロースの溶解性は、セルロースのエチレンジアミンへの浸漬処理と凍結乾燥の組合せにより著しく促進されることも判明した。これらの結果は、セルロースの高度利用に際して必須の、セルロースの溶解に関する有用な手段となり得る。
さらにセルロースの燃料電池用膜としての利用に関する基礎的研究も行い、有用な結果を得ている。特にバクテリアセルロース膜は、耐酸化性試験として用いられるフェントン試験によって、重量減少率は20%程度と低い。これはナフィオン膜の重量減少率10%程度に匹敵する。また植物由来のセルロースや再生セルロース膜の重量減少率がほぼ100%であることと比較して、バクテリアセルロース膜の耐酸化性が強く、燃料電池膜として優れていることを示唆する。さらにバクテリアセルロース膜内での水素触媒としてのパラジウム微細粒子の析出にも成功している。また、セルロース溶液から水蒸気添加あるいはイオン交換樹脂の添加による、透明な光学的異方性ゲルおよび透明異方性フィルムの作成にも成功している。
以上のように、当研究は生物学的由来の異なるセルロースの分子特性に関する基礎的研究から始め、各種セルロースの分子特性に適合した高度利用への道を模索する段階に入りつつあり、今後のさらなる発展が期待される。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (20件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Investigation of the structure of cellulose in LiCl/DMAc solution and its gelation behavior by small-angle X-ray scattering measurements.2006

    • 著者名/発表者名
      D.Ishii, D.Tatsumi, T.Matsumoto, K.Murata, H.Hayashi, H.Yoshitani
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience 6・4

      ページ: 293-300

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of Aggregate Structure in Mercerized Cellulose/LiCl・DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements2006

    • 著者名/発表者名
      H.Aono, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7・4

      ページ: 1311-1317

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Investigation of the structure of cellulose in LiCl/DMAc solution and its gelation behavior by small-angle X-ray scattering measurements2006

    • 著者名/発表者名
      D.Ishii, D.Tatsumi, T.Matsumoto, K.Murata, H.Hayashi, H.Yoshitani
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience 6-4

      ページ: 293-300

    • 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] Characterization of Aggregate Structure in Mercerized Cellulose/LiCl DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements2006

    • 著者名/発表者名
      H.Aono, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7-4

      ページ: 1311-1317

    • 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] CAE用レオロジーの基礎 : 分散系のレオロジー2005

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳, 巽大輔
    • 雑誌名

      成形加工 17・8

      ページ: 548-557

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fundamentals in rheology for CAE : rheology of disperse systems2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, D.Tatsumi
    • 雑誌名

      Seikei Kako 17-8

      ページ: 548-557

    • 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] 繊維ネットワークの粘弾性的性質2005

    • 著者名/発表者名
      巽大輔, 松本孝芳
    • 雑誌名

      繊維学会誌 61・2

      ページ: 48-51

    • NAID

      10014379500

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] CAE用レオロジーの基礎2005

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳, 巽大輔
    • 雑誌名

      プラスチック成形加工学会誌 17・8

      ページ: 548-557

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 易しいレオロジー2005

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳
    • 雑誌名

      Pharmstage 5・8,10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ホヤおよび植物セルロース溶液のブレンド系のレオロジー特性2004

    • 著者名/発表者名
      巽大輔, 柳澤正弘, 松本孝芳
    • 雑誌名

      材料 53・12

      ページ: 1267-1271

    • NAID

      110006266182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of Aggregate Structure in Mercerized Cellulose/LiCl・DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements2004

    • 著者名/発表者名
      H.Aono, N.Tamai, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi 32・4

      ページ: 169-177

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rheological Properties and Molecular Structure of Tunicate Cellulose in LiCl/1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone2004

    • 著者名/発表者名
      N.Tamai, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5・2

      ページ: 422-432

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rheological properties of blended solutions of tunicate and plant celluloses2004

    • 著者名/発表者名
      D.Tatsumi, M.Yanagisawa, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Zairyo 53-12

      ページ: 1267-1271

    • NAID

      110006266182

    • 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] Aggregate structure and rheological properties of mercerized cellulose/LiCl- DMAc solution2004

    • 著者名/発表者名
      H.Aono, N.Tamai, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi 32-4

      ページ: 169-177

    • NAID

      10029815915

    • 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] Rheological Properties and Molecular Structure of Tunicate Cellulose in LiCl/1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone2004

    • 著者名/発表者名
      N.Tamai, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5-2

      ページ: 422-432

    • 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] Aggregate Structure and Rheological Properties of Mercerized Cellulose/LiCl DMAc Solution2004

    • 著者名/発表者名
      N.Tamai, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      J.Soc.Rheol.Japan 32

      ページ: 167-177

    • NAID

      10029815915

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ホヤおよび植物セルロース溶液のブレンド系のレオロジー特性2004

    • 著者名/発表者名
      巽大輔, 柳沢正弘, 松本孝芳
    • 雑誌名

      材料 53

      ページ: 1267-1271

    • NAID

      110006266182

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] コロイド分散系のレオロジー2004

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌 32

      ページ: 3-9

    • NAID

      130000053663

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 最近のセルロース繊維分散系のレオロジー的研究について-進展と動向-2004

    • 著者名/発表者名
      巽大輔, 松本孝芳
    • 雑誌名

      高分子加工 63

      ページ: 195-201

    • NAID

      40006227934

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Sedimentation Method to Evaluate PFI Mill Beating Degree of Wood Pulp Fibers2004

    • 著者名/発表者名
      Bo Chen, D.Tatsumi, T.Matsumoto
    • 雑誌名

      Textile Res.J. 60

      ページ: 112-117

    • NAID

      130004433650

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] レオロジーデータハンドブック2006

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳, 巽大輔
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      丸善
    • 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
  • [図書] バイオサイエンスのための物理化学入門2005

    • 著者名/発表者名
      松本孝芳
    • 総ページ数
      221
    • 出版者
      丸善(株)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi