セルロースおよびその誘導体を用いた燃料電池電解質膜の構築

• 研究課題/領域番号: 18380105
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 巽 大輔 九州大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (60293908)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 16,130千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 1,230千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2006年度: 10,800千円 (直接経費: 10,800千円)
• キーワード: パルプ・紙 / 燃料電池 / セルロース / 電解質膜 / ゲル / 複合化 / プロトン伝導 / 硫酸化 / 膨潤 / イオン伝導率 / 架橋 / Fenton試験 / 触媒 / バクテリアセルロース

研究概要

酢酸菌産生セルロースから燃料電池電解質膜用のフィルムを調製し、その諸特性の評価を行った。さらに、フィルムのプロトン伝導性の向上を目的として、カルボキシメチルセルロースの複合化および硫酸基の導入を行ったフィルムを調製し、力学特性、プロトン伝導性、および発電特性の点からこれらのフィルムを比較した。硫酸化フィルムはプロトン伝導性および発電性能の点で優れており、電解質膜として適していることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] セルロース(藻類), キシラン, およびリグニンの溶液特製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、岡崎美緒、舩山ますみ、中田皓介、三原一郎、松本孝芳
  • 雑誌名: 材料 58 ページ: 297-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] セルロース(藻類), キシラン,およびリグニンの溶液特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔, 岡崎美緒, 舩山ますみ, 中田皓介, 三原一郎, 松本孝芳
  • 雑誌名: 材料 343(in press)
  • NAID: 130000104438
  • 査読あり
• [雑誌論文] セルロース繊維分散系のレオロジー (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 雑誌名: ケミカル・エンジニヤリング 53 ページ: 766-770
• [雑誌論文] Layered Structure and Viscoelastic Properties of Wet Pulp Fiber Networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, Daisuke ; Inaba, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: Nihon Reoroji Gakkaishi 36 ページ: 235-239
  • NAID: 10025542613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Solvent Exchange on the Supramolecular Structure, the Molecular Mobility and the Dissolution Behavior of Cellulose in LiCl/DMAc (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishii, Daisuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 343 ページ: 919-928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Natural Additives on the Rheological Properties of Cellulose Fiber Disperse Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi, Daisuke ; Kourogi, Hitoshi ; Chen, Bo ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: Colloids Surf. A316 ページ: 151-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Layered Structure and Viscoelastic Properties of Wet Pulp Fiber Networ ks (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Tatsumi, D. Inaba, T. Matsu moto
  • 雑誌名: Nihon Reoroji Gakkaishi 36 ページ: 235-239
  • 査読あり
• [雑誌論文] セルロース繊維分散系のレオロジー (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽, 大輔
  • 雑誌名: ケミカル・エンジニヤリング 53 ページ: 766-770
• [雑誌論文] Effect of Solvent Exchange on the Supramolecular Structure, the Molec ular Mobility and the Dissolution Behavior of Cellulose in LiCl/DMAc (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Ishii, D. Tatsumi, T. Matsumoto
  • 雑誌名: Carbohydr. Res. 343 ページ: 919-928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Natural Additives on the Rheological Properties of Cellulose Fiber Disperse Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Tatsumi, H. Kourogi, B. Chen, T. Matsumoto
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces 316 ページ: 151-158
  • 査読あり
• [雑誌論文] セルロース繊維分散系及びセルロース均一溶液のレオロジーに関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 35 ページ: 251-256
  • NAID: 10029818413
• [雑誌論文] Effect of Solvent Exchange on the Pore Structure and Dissolution Behavior of Cellulose (2007)
  • 著者名/発表者名: Ishii, Daisuke ; Kanazawa, Yusuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: J.Appl.Polym.Sci. 103 ページ: 3976-3984
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of solvent exchange on the pore structure and dissolution behavior of cellulose, (2007)
  • 著者名/発表者名: D.Ishii, Y.Kanazawa, D.Tatsumi, T.Matsumoto
  • 雑誌名: J. Appl. Polym. Sci. 103 ページ: 3976-3984
• [雑誌論文] 動的光散乱法およびレオロジー測定による高分子電解質ナフィオンの基礎的研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中野誠、庄司達也、大矢修生, 八尾滋、巽大輔、松本孝芳
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 34 ページ: 65-69
  • NAID: 10029817171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling Analysis of Cotton Cellulose/LiCl-DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono, Hajime ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: J.Polym.Sci. Part B 44 ページ: 2155-2160
  • 査読あり
• [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: Ishii, Daisuke ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi ; Murata, Kazuki ; Hayashi, Hisao ; Yoshitani, Hiroshi
  • 雑誌名: Macromol. Biosci. 6 ページ: 293-300
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Aggregate Structure in Mercerized Cellulose/LiCl・DMAc Solution Using Light Scattering and Rheological Measurements (2006)
  • 著者名/発表者名: Aono, Hajime ; Tatsumi, Daisuke ; Matsumoto, Takayoshi
  • 雑誌名: Biomacromolecules 7 ページ: 1311-1317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling analysis of cotton cellulose/LiCI-DMAc solution using light scattering and rheological measurements (2006)
  • 著者名/発表者名: H.Aono, D.Tatsumi, T.Matsumoto
  • 雑誌名: J. Polym. Sci. Part B 44 ページ: 2155-2160
• [雑誌論文] 動的光散乱法およびレオロジー測定による高分子電解質ナフィオンの基礎的研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 中野 誠, 庄司達也, 大矢修生, 八尾 滋, 巽 大輔, 松本孝芳
  • 雑誌名: 日本レオロジー学会誌 34 ページ: 65-69
  • NAID: 10029817171
• [学会発表] セルロース繊維分散系の構造と粘弾性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 第123回生存圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2009-03-26
• [学会発表] ホヤセルロース/LiCl・アミド系溶液の緩和挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、前田綾香、森田光博
  • 学会等名: 第56回レオロジー討論会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2008-10-06
• [学会発表] セルロース/β-シクロデキストリン系ブレンドの構造と粘弾性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • 学会等名: 第56回レオロジー討論会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2008-10-06
• [学会発表] Blended Solutions of Celluloses from Different Biological Origins (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tatsumi, Nobutake Tamai, Masahiro Yanagisawa, and Takayoshi Matsumoto
  • 学会等名: The XVth International Congress on Rheology
  • 発表場所: Monterey, California
  • 年月日: 2008-08-05
• [学会発表] セルロース/β-シクロデキストリンブレンド溶液のレオロジー特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • 学会等名: セルロース学会第15回年次大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] セルロース/LiCl・ジメチルアセトアミド溶液の粘弾性に及ぼすβ-シクロデキストリン添加の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小野奈美、巽大輔、森田光博
  • 学会等名: 第45回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] マイクロバイアルセルロースを用いた燃料電池電解質膜の構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 平成20年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-20
• [学会発表] 繊維分散系における繊維沈降挙動の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 平成20年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-06-19
• [学会発表] 由来の異なるセルロースの溶液およびそれらのブレンドのレオロジー特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、玉井伸岳、柳澤正弘、松本孝芳
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 光散乱およびレオロジー測定を用いたセルロース溶液の構造解析とスケーリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 青野初、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 日本レオロジー学会第35年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] セルロース繊維分散系の構造と粘弾性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 第98回生存圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] セルロースの水酸基が形成する水素結合に関する量子論的考察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 第58回日本木材学会大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] セルロースおよびその誘導体を用いた燃料電池電解質膜の調製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] セルロースおよびβ-シクロデキストリンのLiCl/ジメチルアセトアミド溶液の粘弾性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 小野奈美、巽大輔、森田光博、近藤哲男
  • 学会等名: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] セルロース繊維ネットワーク構造の粘弾性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 第14回日本木材学会九州支部大会
  • 発表場所: 久留米
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] 繊維分散系の繊維沈降挙動と繊維特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、陳波、松本孝芳
  • 学会等名: 第55回レオロジー討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2007-11-02
• [学会発表] Rheological properties of cellulose fiber networks in water (2007)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tatsumi, Takayoshi Matsumoto
  • 学会等名: ICC2007
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2007-10-23
• [学会発表] 生物学的由来によるセルロース分子の多様性とそれに基づく利用法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 第38回繊維学会夏季セミナー
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2007-09-06
• [学会発表] 燃料電池用電解質膜へ向けたバクテリアセルロースの機能化-カルボキシメチルセルロースとの複合化および硫酸基の導入 (2007)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: セルロース学会第14回年次大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2007-07-20
• [学会発表] 水素結合に関する一考察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: セルロース学会第14回年次大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2007-07-19
• [学会発表] Rheological properties of cellulose fiber networks and cellulose solutions (2007)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Tatsumi
  • 学会等名: 2007 Asian Chemistry Network Workshop on Polymer & Fiber Sciences
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2007-06-02
• [学会発表] キシランおよびシクロデキストリン/セルロース溶液の構造と粘弾性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、中田皓介、松本孝芳
  • 学会等名: 日本材料学会第56期学術講演会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-05-20
• [学会発表] セルロース繊維分散系及びセルロース均一溶液のレオロジーに関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 日本レオロジー学会第34年会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-05-14
• [学会発表] セルロースおよびその誘導体を用いた燃料電池電解質膜の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 第67回生存圏シンポジウム
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2007-03-29
• [学会発表] 繊維積層体の構造と粘弾性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 川島道亮、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 第54回レオロジー討論会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2006-10-04
• [学会発表] バクテリアセルロースを用いた燃料電池電解質膜の物性評価 (2006)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: 第55回高分子討論会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2006-09-21
• [学会発表] 異方性セルロースゲルの構築とその特性解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、中村篤史、松本孝芳
  • 学会等名: 第56回日本木材学会大会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2006-08-09
• [学会発表] ホヤ由来セルロースの溶解促進およびその分子特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、常樂寺宏行、青野初、松本孝芳
  • 学会等名: セルロース学会第13回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-07-14
• [学会発表] セルロースの燃料電池電解質膜としての物性評価 (2006)
  • 著者名/発表者名: 向井まい、巽大輔、松本孝芳
  • 学会等名: セルロース学会第13回年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2006-07-13
• [学会発表] セルロース繊維分散系およびセルロース溶液のレオロジー特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 第35回分散系及び界面物性研究会
  • 発表場所: 宇治
  • 年月日: 2006-06-30
• [学会発表] セルロース繊維→セルロース分子→素粒子?~セルロース繊維分散系およびセルロース溶液のレオロジー (2006)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔
  • 学会等名: 日本材料学会木質材料部門委員会第261回定例研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-06-02
• [学会発表] 由来の異なるセルロースの溶解性と溶液特性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 巽大輔、岡崎美緒、舩山ますみ、青野初、高田賢一、松本孝芳
  • 学会等名: 日本材料学会第55期学術講演会
  • 発表場所: 長岡
  • 年月日: 2006-05-28
• [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
  • 出版者: 丸善
• [備考] 巽大輔、財満信宏、松本孝芳、杉山英彦、高橋治雄, ケナフのハイドロトロピックパルプ化および酵素漂白, ケナフ等植物資源利用に関する特別講演会研究発表会,2006.12.05, 八王子
• [備考] 三原一郎、巽大輔、松本孝芳, リグニンの単離と各種リグニンの溶液特性, 第54回レオロジー討論会, 2006. 10. 04, 福岡.
• [備考]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/KG03088/index.html
• [備考]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003088/indes.html