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2018 年度 実績報告書

ナノメータサイズの揃った空孔を有する超薄膜の調製

研究課題

研究課題/領域番号 17H03115
研究機関大阪大学

研究代表者

原田 明  大阪大学, 理学研究科, 特任教授(常勤) (80127282)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードシクロデキストリン / 分離膜 / 環境汚染物質 / 分子認識
研究実績の概要

近年、分離膜は化合物の精製だけでなく、逆浸透膜をはじめとした水の浄化やLiイオン電池のセパレーターなど環境やエネルギー産業にも応用され、我々の生活に欠かせない材料となってきている。我々は分離膜の作成において新たな手法を提案し、その手法を用いてテーラーメード分離膜の合成を行うことを全体の構想とする。本申請においては、その中で基幹となる分離膜の精密合成とその評価を行う。具体的にはナノサイズの空孔を持つシクロデキストリンを、種々のモノマーと共重合したり、その重合条件を検討することによって分離膜を作製し、その分離膜のLiイオン電池のセパレーターや逆浸透膜としての応用を試みる。
本年度はエチルアクリレートポリマー中に全ての水酸基をアセチル化した疎水性シクロデキストリンを混合した膜を作製した。得られた膜に対して環境汚染物質(ビスフェノールA)を溶解した水溶液をろ過すると、ビスフェノールAを吸着した。この吸着はエチルアクリレートポリマー単独で作製された膜では見られなかった。また、p-ニトロフェノールとビスフェノールAを溶解した水をろ過すると、ビスフェノールAのみを選択に吸着した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

前年度に得られた膜に対しての分離膜としての機能評価を行えている。これは、申請では本年度中に行う事項として挙げていたため、予想以上に進行している進行している。

今後の研究の推進方策

今年度はこの膜の吸着性能を更に詳細に解析する。具体的にはポリマー主鎖、疎水性シクロデキストリンの含有量、アセチル基以外の置換基の導入、耐久性、化学汚染物質洗浄以外への用途などを検討する。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Supramolecular Ionic Liquid Gels Based on Host?Guest Interactions and Their Swelling and Ionic Conductive Properties2019

    • 著者名/発表者名
      Sinawang Garry、Kobayashi Yuichiro、Zheng Yongtai、Takashima Yoshinori、Harada Akira、Yamaguchi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52 ページ: 2932~2938

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b02395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclodextrin-Based Rotaxanes: from Rotaxanes to Polyrotaxanes and Further to Functional Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Hashidzume Akihito、Yamaguchi Hiroyasu、Harada Akira
    • 雑誌名

      European Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1002/ejoc.201900090

  • [雑誌論文] Mechanical properties of supramolecular polymeric materials cross-linked by donor?acceptor interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Itano Misaki、Kobayashi Yuichiro、Takashima Yoshinori、Harada Akira、Yamaguchi Hiroyasu
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 3809~3812

    • DOI

      10.1039/C9CC01472A

  • [雑誌論文] Self-Healing Alkyl Acrylate-Based Supramolecular Elastomers Cross-Linked via Host-Guest Interactions2019

    • 著者名/発表者名
      Suguru Nomimura、Motofumi Osaki、Junsu Park、Ryohei Ikura、Yoshinori Takashima、Hiroyasu Yamaguchi、Akira Harada
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b00471

  • [雑誌論文] Physical and Adhesion Properties of Supramolecular Hydrogels Cross-linked by Movable Cross-linking Molecule and Host-guest Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuichiro、Zheng Yongtai、Takashima Yoshinori、Yamaguchi Hiroyasu、Harada Akira
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 ページ: 1387~1390

    • DOI

      10.1246/cl.180646

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of Supramolecular Polymeric Materials Formed by Cyclodextrins as Host Molecules and Cationic Alkyl Guest Molecules on the Polymer Side Chain2018

    • 著者名/発表者名
      Takashima Yoshinori、Otani Kohei、Kobayashi Yuichiro、Aramoto Hikaru、Nakahata Masaki、Yamaguchi Hiroyasu、Harada Akira
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 ページ: 6318~6326

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b01410

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Control of the threading ratio of cyclic molecules in polyrotaxanes consisting of poly(ethylene glycol) and α-cyclodextrins2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuichiro、Nakamitsu Yukie、Zheng Yongtai、Takashima Yoshinori、Yamaguchi Hiroyasu、Harada Akira
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 7066~7069

    • DOI

      10.1039/C8CC01776J

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visible chiral discrimination via macroscopic selective assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Zheng Yongtai、Kobayashi Yuichiro、Sekine Tomoko、Takashima Yoshinori、Hashidzume Akihito、Yamaguchi Hiroyasu、Harada Akira
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 1 ページ: 1~4

    • DOI

      10.1038/s42004-017-0003-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Self-Healing Supramolecular Hydrogel: Polyrotaxane Cross-Linked By Host-Guest Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kobayashi, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Visible chiral discrimination via macroscopic selective assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Yongtai ZHENG, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Haradaa
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular polymeric materials functionalized by host-guest interactions and its mechanical properties2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular ionic liquid gel using host-guest inclusion complexes with cyclodextrin2018

    • 著者名/発表者名
      Garry Sinawang, Yuichiro Kobayashi, Motofumi Osaki, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel method to prepare hydrophobic cyclodextrin-based supramolecular materials2018

    • 著者名/発表者名
      Junsu Park, Yoshinori Takashima, Aoi Yamada, Takuya Katashima, Tadashi Inoue, Akira Harada, Hiroyasu Yamaguchi
    • 学会等名
      The 12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] ホスト-ゲスト包接錯体で架橋されたイオン液体ゲル2018

    • 著者名/発表者名
      シナワン ガリー・小林 裕一郎・大崎 基史・高島 義徳・山口 浩靖・原田 明
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] シクロデキストリンの包接錯体により架橋された超分子ヒドロゲルの力学物性と酸化還元応答性2018

    • 著者名/発表者名
      荒本 光・高島 義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] シクロデキストリンモノマーを用いた無溶媒重合による超分子架橋材料の作製とその力学特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      以倉 崚平・呑村 優・高島 義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] 高分子の架橋制御により生み出される超分子ソフトマテリアルの機能2018

    • 著者名/発表者名
      高島 義徳・山口 浩靖・原田 明
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] ホスト-ゲスト相互作用によって架橋されたポリロタキサンを含む超分子ゲルの自己修復性挙動2018

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎・高島義徳・山口 浩靖・原田 明
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] 新規な作製方法を取り入れた疎水性シクロデキストリン超分子材料の物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      朴 峻秀・高島義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] シクロデキストリンと種々の疎水性分子を側鎖に導入した超分子ヒドロゲルの作製とその力学物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      小西 昴・高島義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
  • [学会発表] ビオロゲン修飾アルキル鎖とシクロデキストリンの包接錯体を架橋点とした超分子ヒドロゲル2018

    • 著者名/発表者名
      荒本 光・高島 義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第35回シクロデキストリンシンポジウム
  • [学会発表] シクロデキストリン及び疎水性ゲスト分子の違いによる超分子ヒドロゲルの力学物性の変化2018

    • 著者名/発表者名
      高島 義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第35回シクロデキストリンシンポジウム
  • [学会発表] Self-Healing Supramolecular Hydrogel: Polyrotaxane Cross-Linked By Host-Guest Interactions2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Kobayashi, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
    • 学会等名
      First International Conference on 4D Materials and Systems (4DMS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Visible Chiral Discrimination via Macroscopic Selective Assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Yongtai Zheng, Yuichiro Kobayashi, Tomoko Sekine, Yoshinori Takashima, Akihito Hashidzume, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Polymer Chemistry (PC2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] シクロデキストリンモノマーを用いた無溶媒重合による超分子架橋材料の作製とその力学特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      以倉 崚平・呑村 優・高島 義徳・原田 明・山口 浩靖
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [学会発表] αCDとPEGからなるポリロタキサンの貫通率の制御2018

    • 著者名/発表者名
      小林 裕一郎・中満 幸恵・高島 義徳・山口 浩靖・原田 明
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
  • [図書] 次世代のポリマー・高分子開発,新しい用途展開と将来展望2019

    • 著者名/発表者名
      小林裕一郎, 山口浩靖, 原田明
    • 総ページ数
      608
    • 出版者
      情報技術協会
    • ISBN
      978-4-86104-738-1

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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