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界面活性剤の識別吸着による金属ナノ結晶のゼロエミッション型元素精製

研究課題

研究課題/領域番号 18K18217
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

伊村 くらら  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 講師 (60707107)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード貴金属ナノ結晶 / 金 / 銀 / 界面活性剤 / 外部刺激応答 / 抽出 / 吸着 / 金属ナノ結晶 / 分離精製
研究成果の概要

機能性材料として有用な金属ナノ粒子を識別しながら自在に取り出すシステムを構築するため、機能性界面活性剤を表面保護剤に用いた油相抽出法の開発に取り組んだ。pHに応答する両イオン性界面活性剤が金属ナノ粒子の油相抽出に有用であること、ならびにこの表面保護剤が金属元素ごとに異なる吸着作用を示すことを見出した。これらの知見を基にして刺激応答性界面活性剤の分子構造や濃度制御を通じて保護層形成の違いを引き出し、ナノ粒子の構成元素を識別しうるナノ粒子抽出法を導いた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

貴金属ナノ粒子は、高機能ナノ触媒など多方面で極めて優れた機能性を示す材料である。これらが示す機能はナノ粒子の形態のみならず構成元素の種別にも強く依存するため、分離抽出を導く本研究成果は、ナノ粒子のさらなる機能開発への有用な知見となる。本法における界面活性剤型の保護剤はナノ形態を抽出前後にわたって安定に保持する作用を示しており、その元素識別能の発現によって貴金属ナノ粒子の循環利用への寄与が見込まれる。

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

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Magnetic Fe3O4-Supported Gold Nanoflowers with Lattice-Selected Surfaces: Preparation and Catalytic Performance2020

    • 著者名/発表者名
      Imura Yoshiro、Kan Ryota、Akiyama Ryota、Saito Haruna、Morita-Imura Clara、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 5 号: 25 ページ: 15755-15760

    • DOI

      10.1021/acsomega.0c02340

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Advantages of Stimuli-responsive Surfactant Gel for Removal of Nanomaterials from Water2020

    • 著者名/発表者名
      MORITA-IMURA Clara
    • 雑誌名

      Oleoscience

      巻: 20 号: 9 ページ: 431-437

    • DOI

      10.5650/oleoscience.20.431

    • NAID

      130007897819

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ion-selective molecular inclusion of organic dyes into pH-responsive gel assemblies of zwitterionic surfactants2019

    • 著者名/発表者名
      Morita-Imura Clara、Sakurai Yuka、Uchiumi Anna、Shindo Hitoshi
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 43 号: 22 ページ: 8465-8471

    • DOI

      10.1039/c9nj01335k

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological Stability and Catalytic Performance of Supported and Unsupported Dendritic Gold Nanowire Catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Imura Yoshiro、Kataoka Hiroki、Saito Haruna、Minakawa Muneharu、Morita‐Imura Clara、Kawai Takeshi
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 4 号: 34 ページ: 9908-9914

    • DOI

      10.1002/slct.201902594

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Air/Water Interfacial Properties of Amine Derivatives on the in Situ Fabrication of Microsized Gold Sheets2019

    • 著者名/発表者名
      Morita-Imura Clara、Mita Saeko、Shindo Hitoshi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 号: 11 ページ: 4029-4036

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b04049

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Au-Ag Nanoflower Catalysts with Clean Surfaces for Alcohol Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Ryota Akiyama, Shinya Furukawa, Ryota Kan, Clara Morita-Imura, Takayuki Komatsu, and Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Chemistry-An Asian Journal

      巻: 14 号: 4 ページ: 547-552

    • DOI

      10.1002/asia.201801711

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Reconstruction of Long Branched Palladium Nanowires Exhibiting High Catalytic Activities2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Hiroki Kataoka, Ryota Akiyama, Clara Morita-Imura, and Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 3 号: 47 ページ: 13387-13390

    • DOI

      10.1002/slct.201803487

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 両イオン性界面活性剤のゲル形成による金ナノ粒子の可逆的な回収―再分散2020

    • 著者名/発表者名
      飯島紗生, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第59回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 両イオン性界面活性剤を用いた金ナノ粒子の油相抽出効率における電解質添加の影響の追跡2020

    • 著者名/発表者名
      按田 侑子, 伊村 くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第59回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 両イオン性界面活性剤のゲル状分子集合体形成における電解質添加の影響2020

    • 著者名/発表者名
      石塚 陽奈子, 伊村 くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第59回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Catalytic Property of Silica-Coated Supported Gold Nanorods2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro IMURA, Kunihiro FUKUDA, Haruna SAITO, Clara IMURA, Takeshi KAWAI
    • 学会等名
      第30回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の可逆的な捕捉と再分散を指向した界面活性剤-金属酸化物複合体の構築2020

    • 著者名/発表者名
      飯島紗生, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本化学会 第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 刺激応答性界面活性剤の吸着分析に基づく貴金属ナノ粒子の分離抽出法の開発と制御2019

    • 著者名/発表者名
      按田侑子, 北岡夏海, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本分析化学会第68年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カチオン添加に応答する界面活性剤ゲルを用いた有機色素の包接と分子識別挙動の制御2019

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 両イオン性界面活性剤を用いた貴金属ナノ粒子の油相抽出における対イオン効果の検証2019

    • 著者名/発表者名
      按田侑子, 北岡夏海, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第58回年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気応答性を持つ酸化鉄担持金ナノフラワーの調製と触媒特性2019

    • 著者名/発表者名
      伊村芳郎, 菅亮太, 伊村くらら, 河合武司
    • 学会等名
      2019年度色材研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Advantages of Stimuli-responsive Amphiphiles for Removal of Noble-metal Nanoparticles from Water2019

    • 著者名/発表者名
      Clara Imura, Yuko Anda, Saki Iijima
    • 学会等名
      Material Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gold and Gold-Palladium Nanoflower Catalysts with High Catalytic Activity for Alcohol Oxidation2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Ryota Akiyama, Masami Tanaka, Haruna Saito, Clara Morita-Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Material Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アミドアルコール誘導体の乳化特性2018

    • 著者名/発表者名
      花田奈緒美, 大村孝之, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アミドアルコール誘導体を利用した界面活性剤フリー乳化エマルション製剤の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大村孝之, 花田奈緒美, 伊村くらら
    • 学会等名
      日本油化学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子集合体の集積構造変化に伴う有機分子の包接と識別挙動2018

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら, 桜井友香
    • 学会等名
      日本油化学会第57回年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高い触媒活性を持つナノワイヤー触媒の調製と再構築2018

    • 著者名/発表者名
      伊村芳郎, 片岡拓樹, 秋山諒太, 伊村くらら, 河合武司
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] pH応答性界面活性剤による貴金属ナノ結晶の相間移動の制御2018

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら, 北岡夏海
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/imura/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.ocha.ac.jp/chemHP/labos/imura/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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