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同時包接結晶化で調製したシクロデキストリン系金属有機構造体の機能化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J11710
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 反応工学・プロセスシステム
研究機関崇城大学

研究代表者

道田 航  崇城大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード多孔質結晶材料 / 金ナノクラスター / 蛍光材料 / シクロデキストリン / システイン / ナノリアクター / 導電性高分子 / 両親媒性 / CD-MOF / フラーレン / ポルフィリン
研究実績の概要

CD-MOF結晶内のナノ孔に凝集誘起発光性を示すシステインとAUから構成されるL-システイン/金ナノクラスター(L-Cys/AuNC)を導入し、CD-MOFの細孔空間内における凝集誘起発光性蛍光材料の蛍光特性に関する研究を行った。L-Cys/AuNCとCD-MOFの複合体であるL-Cys/AuNC@CD-MOFはCD-MOFの原料溶液にL-Cys/AuNC粉末を溶解させ、CD-MOFを結晶化して調製した。共焦点レーザ顕微鏡により、L-Cys/AuNC@CD-MOFから発する蛍光強度の3次元解析を行ったところ、L-Cys/AuNC@CD-MOFをがCD-MOF中に均一に存在していることがわかった。さらに、L-Cys/AuNC@CD-MOFは結晶中のL-Cys/AuNCの導入率が低いにもかかわらず、L-Cys/AuNC粉末に比べて蛍光強度が大きかった。このことはCD-MOFの細孔内にL-Cys/AuNCが分散して導入されることで、励起光が効率的に結晶中のL-Cys/AuNCに照射されることで蛍光強度が増幅されることがわかった。また、L-Cys/AuNC@CD-MOFの導入量を調整することで、蛍光強度を制御できた。一般に熱力学的に不安定な金ナノクラスター(AuNC)は溶液中で扱われることが多いが、CD-MOFと複合化することで、新規固体蛍光材料としての可能性を示す結果となった。この成果はAuNCの蛍光性が応用されている検出試薬の低コスト化や操作性の向上につながり、バイオイメージング用のプローブ材料などへの発展が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 14件)

  • [雑誌論文] Encapsulation of Isolated C60 Molecules in a Cyclodextrin-based Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, S. Tsutsumi, W. Michida, M. Sakuragi, K. Mizuki, K. Kusakabe
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 51 号: 7 ページ: 615-619

    • DOI

      10.1252/jcej.17we333

    • NAID

      130007401909

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 年月日
      2018-07-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シクロデキストリン系金属有機構造体中のフルオレセインとローダミンBの蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      道田 航, 永井杏奈, 酒村知至, 櫻木美菜, 水城圭司, 草壁克己
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 44 号: 3 ページ: 161-165

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.44.161

    • NAID

      130006742937

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 年月日
      2018-05-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption behavior of aromatic carboxylic acids on a cyclodextrin-based metal-organic framework2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, M. Nishida, G. Guan, K. Kusakabe
    • 雑誌名

      International Journal of Biomass & Renewables

      巻: 1 ページ: 17-23

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polymerization of 3,4-Ethylenedioxythiophene in Cyclodextrin-Based Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Wataru Michida, Anna Nagai, Mina Sakuragi, Katsuki Kusakabe
    • 雑誌名

      Crystal Research and Technology

      巻: - 号: 4

    • DOI

      10.1002/crat.201700142

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シクロデキストリン系金属有機構造体中のフルオレセインとローダミンBの蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      道田 航、永井杏奈、酒村知至、櫻木美菜、水城圭司、草壁克己
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: -

    • NAID

      130006742937

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Encapsulation of Isolated C60 Molecules in Cyclodextrin-based Metal-Organic Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Anna Nagai, Shinsuke Tsutsumi, Wataru Michida, Mina Sakuragi, Keiji Mizuki and Katsuki Kusakabe
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering Japan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption behavior of aromatic carboxylic acids on a cyclodextrin-based metal-organic framework2018

    • 著者名/発表者名
      Anna Nagai, Wataru Michida, Mina Sakuragi, Masashi Nishida, Guoqing Guan, Abuliti Abudula and Katsuki Kusakabe
    • 雑誌名

      International Journal of Biomass & Renewals

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Mesoporous Titania by a Sol-gel Method in a Deep Eutectic Solvents2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Kusakabe, Yuki Mitsutake, Wataru Michida, Mina Sakuragi
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering Japan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal growth of cyclodextrin-based metal-organic framework for carbon dioxide capture and separation2016

    • 著者名/発表者名
      T. K. Yan, A. Nagai, W. Michida, K. Kusakabe, S. Yusup
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 148 ページ: 30-34

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 多孔質結晶のナノ孔内でのパラジウムの合成とその複合触媒を用いたスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐,永井杏奈,道田航,櫻木美菜,草壁克己
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 共役電子系分子で合成したナノ孔結晶2018

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CD-MOF内での導電性ポリマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      長尾啓史, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pdナノクラスター/CD-MOFによるスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐, 道田 航, 櫻木美菜, 草壁克己
    • 学会等名
      第29回化学工学会九州支部若手エンジニアリング討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノリアクターとしての有機ナノ孔結晶2018

    • 著者名/発表者名
      草壁克己、道田 航、永井杏奈、櫻木美菜
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 金システィン錯体を導入したCD-MOFの蛍光特性2018

    • 著者名/発表者名
      道田 航、永井杏奈、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能性分子を導入したCD-MOFを用いた有機反応の特性2018

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CD-MOF内での導電性ポリマーの合成2018

    • 著者名/発表者名
      長尾啓史、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Pdナノクラスター/CD-MOFによるスズキカップリング反応2018

    • 著者名/発表者名
      千本皓祐、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第50回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Polymerization of thiophene compounds in nanochannel of CD-MOF2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nagao, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of nitrobenzene over Ni/C60@CD-MOF composite catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Au nanocluster in CD-MOF for detecting aromatic nitro compounds2018

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      31st International Symposium on Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymerization of 3,4-ethylenedioxythiophene in CD-MOF2017

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      253rd ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymerization of 3,4-ethylenedioxythiophene in cyclodextrin-based metal-organic framework (CD-MOF)2017

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      The 17th Congress of Asian Pacific Confederation Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Encapsulation of large molecules in cyclodextrin-based metal-organic framework2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kusakabe, W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi
    • 学会等名
      2017Korea/Japan/Taiwan Chemical Engineering Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusion of conjugated molecules in cyclodextrin-based nanoporous crystal2017

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, K. Nagao, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      30th International Symposium on Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シクロデキストリン系金属有機構造体中での3,4-エチレンジオキシチオフェンの重合2017

    • 著者名/発表者名
      道田 航、永井杏奈、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第47回 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Polymerization of 3,4-ethylenedioxythiophene in CD-MOF2016

    • 著者名/発表者名
      W. Michida, A. Nagai, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      29thISChE
    • 発表場所
      シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of double-doped CD--MOF2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M.Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      29thISChE
    • 発表場所
      シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystallization of fullerene-doped CD-MOF2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tsutsumi, A. Naga, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      29thISChE
    • 発表場所
      シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluorescent emission from dye-doped CD-MOF at solid state2016

    • 著者名/発表者名
      K.Nagao, T. Sakemura, A.Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      29thISChE
    • 発表場所
      シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光分子を包接したシクロデキストリン系MOFの合成2016

    • 著者名/発表者名
      道田 航、酒村知至、永井杏奈、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第48回 秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン系MOFへのフラーレンとポルフィリンの固定化2016

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      化学工学会第48回 秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市))
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence characteristics of fluorescein and rhopdamine B in cyclodextrin-based metal-organic framework2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kusakabe, T. Sakemura, W. Michida, M. Sakuragi
    • 学会等名
      6th SOJO-UTP Joint Seminar on Nano and Bio Research
    • 発表場所
      Perek, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusion of conjugated molecules in cyclodextrin-based nanoporous crystal2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nagai, W. Michida, M. Sakuragi, K. Kusakabe
    • 学会等名
      6th SOJO-UTP Joint Seminar on Nano and Bio Research
    • 発表場所
      Perek, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystal growth of cyclodextrin-based metal-organic framework for carbon dioxide capture and separation2016

    • 著者名/発表者名
      Ton Kar Yan, Anna Nagai, Wataru Michida, Katsuki Kusakabe, Suzana Yusup
    • 学会等名
      ICPEAM2016
    • 発表場所
      Kuala Lumpur、Maraysia
    • 年月日
      2016-08-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] γ-シクロデキストリンと共役電子系分子で合成したナノ孔結晶2016

    • 著者名/発表者名
      永井杏奈、道田 航、櫻木美菜、草壁克己
    • 学会等名
      第53回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(北九州市小倉北区)
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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