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機能性ナノカプセルおよび関連組織体の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18F18797
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

有賀 克彦  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (50193082)

研究分担者 SCIORTINO FLAVIEN  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-11-09 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2020年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードカプセル / ハイブリッド / ナノ材料
研究実績の概要

ナノサイズからマイクロサイズの中空粒子には、エネルギ貯蔵、触媒作用、ドラッグデリバリーなどの様々な応用が期待されている。本研究では、機能性中空カプセル構造を思いのままに組み立てるいくつかの方法について検討することを目的とする。具体的には、様々なコンポーネントが自己組織化によってカプセルを作る方法とその条件を検討する。また、合成のスケールアップやカプセルの配列化法の検討、センサーなどの応用の検討を行う。これらの方法が、環境、医療やエネルギーなどの応用に対して適当であるかを探り、目的に適したカプセル作成法の最適アプローチの選択法を確立する。本研究は、多彩な成分から機能性中空カプセルを合成する方法論を形成することを主たる目的としていると同時に、作成されたカプセル構造が多様な分野で応用されることを目標としている。本年度は、主題である「機能性ナノカプセルおよび関連組織体」の開発において、高分子電解質(poly(methacrylic acid) (PMAA) and poly(allylamine hydrochloride) (PAH))と様々な金属イオンとの複合体について研究する過程で、Compacted polyelectrolytes complexes (COPEC) あるいは Saloplastics という新しい材料の概念に行きついた。その材料についてさらに研究をすすめた結果、毒性の非常に高い一酸化窒素の参加などの重要触媒機能が発揮できることを見出した。速度論的な調節機構により、高分子電解質中へと触媒サイトである金属イオンの導入率を詳細にチューニングできることを見出した。この特性により、0価の金属同触媒ナノ粒子を自在に熱アニーリングにより高分子電解質複合体中で作製することができる。一酸化炭素の触媒変換には貴金属触媒が用いられることが多いが、本研究では一般の金属である銅によってその触媒活性を実現した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Atomic Nanoarchitectonics for Catalysis2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Guoping、Sciortino Flavien、Ariga Katsuhiko
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 8 号: 8 ページ: 2001395-2001395

    • DOI

      10.1002/admi.202001395

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Saloplastics as multiresponsive ion exchange reservoirs and catalyst supports2020

    • 著者名/発表者名
      Sciortino Flavien、Mir Sajjad Husain、Pakdel Amir、Oruganti Anjaneyulu、Abe Hideki、Witecka Agnieszka、Awang Shri Dayangku Noorfazidah、Rydzek Gaulthier、Ariga Katsuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 8 号: 34 ページ: 17713-17724

    • DOI

      10.1039/d0ta05901c

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Hybridosomes&;: Innovative Multifunctional Nanocapsules from the Ouzo Effect.2019

    • 著者名/発表者名
      F. Sciortino et al.
    • 学会等名
      Okinawa Colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybridosomes;: Innovative Multifunctional Nanocapsules from the Ouzo Effect2019

    • 著者名/発表者名
      F. Sciortino et al.
    • 学会等名
      33rd Annual Meeting of European Colloid and Interface Society - Leuven
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybridosomes;: Innovative Multifunctional Nanocapsules from the Ouzo Effect.2019

    • 著者名/発表者名
      F. Sciortino et al.
    • 学会等名
      19eme colloque sur les systemes anisotropes auto-organises
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electro-click Construction of Hybridosome Films with Triggered Delivery Properties2019

    • 著者名/発表者名
      F. Sciortino, G. Rydzek, F. Grasset, M. L. Kahn, J. P. Hill, S. Chevance, F. Gauffre, K. Ariga
    • 学会等名
      2019 MANA International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-11-12   更新日: 2024-03-26  

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