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微細多孔質セルロース中空粒子の創製と高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 20K05607
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35010:高分子化学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

鈴木 登代子  神戸大学, 工学研究科, 助教 (40314504)

研究分担者 南 秀人  神戸大学, 工学研究科, 教授 (20283872)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードセルロース / 中空粒子 / カプセル / イオン液体 / 形態制御 / セルロース粒子 / 構造 / フッ素化セルロース / 微細構造 / 多孔微細構造
研究開始時の研究の概要

環境保全の観点からセルロース微粒子は,石油系プラスチックの代替材料として適用されつつある。しかし粒子材料では,セルロース微粒子の形態/構造制御に関する研究はほとんどない状況にある。本研究では,イオン液体を用いた溶媒放出法によりセルロース粒子の構造制御する手法を確立することを目的に,特に中空構造の導入を目指す。これは,これまで作成例のない,一つのカプセル材で水溶性/油溶性物質どちらも内包可能な新規なカプセル材料の創出に繋がる。

研究成果の概要

研究代表者らはセルロースを溶解するイオン液体を用いて微細多孔質構造セルロース粒子を作製した。この粒子は極性によらず溶剤交換が可能で,その多孔構造を保つ。本研究では,イオン液体を用いた溶媒放出法によりセルロース粒子の構造制御する手法を確立することを目的に,特に中空構造の導入を目指した。これは,これまで作成例のない,一つのカプセル材で水溶性/油溶性物質どちらも内包可能な新規なカプセル材料の創出に繋がる。セルロース中空粒子は作製することに成功したが,セルロースの微細多孔質構造を維持することはできなかった。さらに,セルロース粒子の機能化のひとつとして,フッ素成分の導入についても検討を行なった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

セルロース粒子の粒子形状やモルフォロジーの制御法を確立できたことは,昨今問題となっているマイクロプラスチックにかわる新規先端材料として,セルロース粒子を利用できる点で学術的/社会的意義のある研究成果が得られた。特に,セルロースをシェル壁に持つ中空粒子は溶剤の極性に依らず内包可能であることから,新規カプセル材である。本研究期間では作製に至らなかったが,多孔構造をカプセル壁に残すことができれば,内包物の制限がなく,その構造による徐放制御能も有するより高機能な新規カプセル剤として期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Cellulose Particles with a Hollow Structure2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Omura, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 46 ページ: 14076-14082

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c02646

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フッ素化多孔質セルロース粒子の作製2022

    • 著者名/発表者名
      山野 航大,大仁田 克浩,下込 航輝,鈴木 登代子,南 秀人
    • 学会等名
      第68回高分子研究発表会(神戸)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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