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イオン液体を活用したキチンからの新奇素材の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K05239
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

山元 和哉  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (40347084)

研究分担者 門川 淳一  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (30241722)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードキチン / ヒドロゲル / ナノファイバー / イオン液体 / 多糖
研究成果の概要

キチンは地球上に豊富に存在するバイオマス資源であるが、強固な結晶構造を有するため、溶媒への溶解性に乏しく材料としての利用範囲が限られている。我々はキチンを良好に溶解するイオン液体を見出しており、キチンの誘導化やファイバー化などを報告している。また、良好な分散性を有するスケールダウンキチンナノファイバー分散液が得られることも見出した。本研究では、このスケールダウンキチンナノファイバーに還元アミノ化を利用して単糖を修飾したところ、反応の進行に伴い再び集合し、ヒドロゲルを形成することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

キチンの材料化を目的に、当初、キチンの低分子量化や、再生過程を考慮した自己組織化に伴う構造体形成の制御を目的として検討したが、適切な条件下での低分子量化を見出すことはできなかった。しかしながら、自己組織化キチンナノファイバーのバンドル構造を解繊することで得られたスケールダウンキチンノファイバーを用いて還元アミノ化により単糖を修飾することで、多糖成分のみからなるヒドロゲルの形成が成し遂げられた。さらに、スケールダウンキチンノファイバーは、支持体もしくは強化剤として天然多糖や合成高分子との複合化が可能であり、機能性や物性に優れた材料創製に展開している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2018

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] スケールダウンキチンナノファイバーへの還元アミノ化によるヒドロゲル創製2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太・山元和哉・門川淳一
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スケールダウンキチンナノファイバー上への種々の糖残基の導入によるヒドロゲル形成2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太・山元和哉・門川淳一
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スケールダウンキチンナノファイバーの還元アミノ化による修飾を利用したネットワーク材料の創製2021

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太・山元和哉・門川淳一
    • 学会等名
      2021年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化キチンナノファイバーへの還元アミノ化によるキチンゲルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太・山元和哉・門川淳一
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] キチンナノファイバーを用いた還元アミノ化によるヒドロゲルの創製2020

    • 著者名/発表者名
      山元和哉・渡辺 隆太・門川 淳一
    • 学会等名
      2020年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スケールダウンキチンナノファイバーを用いた還元アミノ化によるヒドロゲルの創製2020

    • 著者名/発表者名
      山元和哉・渡辺隆太・門川淳一
    • 学会等名
      第34回 日本キチン・キトサン学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スケールダウンキチンナノファイバーへの還元アミノ化によるキチンゲルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺隆太・山元和哉・門川淳一
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 還元アミノ化によるキチンナノファイバーのヒドロゲル化2020

    • 著者名/発表者名
      山元 和哉、小濱 祐、渡辺 隆太、門川 淳一
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会(2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐状キチンの創製2018

    • 著者名/発表者名
      小濱 祐、山元 和哉、門川 淳一
    • 学会等名
      平成30年度 繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 還元アミノ化による分岐状キチンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      小濱 祐、山元 和哉、門川 淳一
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会および外国人研究者交流国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Branched Chitin2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Obama, Kazuya Yamamoto and Jun-ichi Kadokawa
    • 学会等名
      Joint Symposium of JTBW2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation and characterization of branched chitin2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Obama, Kazuya Yamamoto and Jun-ichi Kadokawa
    • 学会等名
      256th American Chemical Society National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヘキサノイル基置換分岐状キチンからの非晶フィルムの創製2018

    • 著者名/発表者名
      小濱 祐、山元 和哉、門川 淳一
    • 学会等名
      平成30年度 繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Characterization of Branched Chitin2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Obama, Kazuya Yamamoto and Jun-ichi Kadokawa
    • 学会等名
      Joint Seminar at Tainan: the Department of Chemical Engineering, National Cheng Kung University and the Seibu-branch, the Cellulose Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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