研究課題
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。本研究では、シクロデキストリン(CD)の分子認識と置換基を修飾可能な特徴を利用して、簡便にCDを有する分離膜を作製する手法を開発したので報告する(Fig. 1) [1]。γ-CDの水酸基をアセチル化することで(PAcγCD)、エチルアクリレート(EA)に溶解し、バルク重合によりCDを含む分離膜を得た(CD membrane (BP)。CDを含まないPEA膜は環境汚染物質であるビスフェノールA (BPA)をほとんど吸着しなかったのに対し、CD membrane (BP)はBPAを吸着した。CDの分子認識能による水中からのBPAの選択的な吸着を示唆している。興味深いことにPAcγCDとPEAをクロロホルムに溶解し、溶液キャスト法で得られたCD膜(CD membrane (SC))よりもCD membrane (BP)は、表面積の多きさから多くのBPAを吸着した。バルク重合可能なCDを作製することによって、環境汚染物質を水中から分離する膜を簡便に作成することに成功した。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Polymer
巻: accepted ページ: -
10.1016/j.polymer.2020.122465
ACS Applied Polymer Materials
巻: 2 ページ: 1553～1560
10.1021/acsapm.9b01220
Chemical Science
10.1039/c9sc05589d
Chemical Communications
10.1039/D0CC00672F
Macromolecules
巻: 52 ページ: 6953～6962
10.1021/acs.macromol.9b01198
巻: 177 ページ: 208～213
10.1016/j.polymer.2019.06.015
Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry
巻: 96 ページ: 93～99
10.1007/s10847-019-00953-3
プラスチックス
巻: 70 ページ: 37～42
巻: 52 ページ: 2932～2938
10.1021/acs.macromol.8b02395
RSC Advances
巻: 9 ページ: 22295～22301
10.1039/C9RA04623B5
巻: 52 ページ: 2659～2668
10.1021/acs.macromol.9b00471
