セルロースナノフィブリルの自己配列材料

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23688020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 齋藤 継之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (90533993)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: セルロース / 自己組織化 / 液晶 / エアロゲル / 透明 / ナノセルロース / ナノファイバー

研究概要

水中分散したセルロースミクロフィブリルは，自己配列して液晶性を示す。我々は、この液晶性ミクロフィブリル分散液に、希酸を滴下するという簡便な処理で、ミクロフィブリルの自己組織化配列を固定化するプロセスを確立した。その結果、濃度０．１％（水分９９．９％）でも自立する超高弾性率ヒドロゲルや、透明で強靭なエアロゲルを調製することに成功した。特にエアロゲルは、極めて低い熱伝導率を示し、高性能な新規断熱材としての応用展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Bioinspired Stiff and Flexible Composites of Nanocellulose-Reinforced ^Amorphous CaCO3^ (2014)
  • 著者名/発表者名: Saito, T.; Oaki, Y.; Nishimura, T.; Isogai, A.; Kato, T
  • 雑誌名: Mater. Horiz(Front cover : Mater. Horiz. 2014, 1, 295–295,査読有,DOI:10.1039/C4MH90005G) 巻: 1 ページ: 321–325
  • DOI: 10.1039/C3MH00134B
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly tough and transparent layered composites of nanocellulose and synthetic silicate (2014)
  • 著者名/発表者名: Wu, C.-N.; Yang, C.; Takeuchi, M.; Saito, T.; Isogai, A
  • 雑誌名: Nacoscale 巻: 6 ページ: 392–399
  • DOI: 10.1039/c3nr04102f
  • 査読あり
• [雑誌論文] TEMPO-oxidized cellulose hydrogel as a high-capacity and reusable heavy metal ion adsorbent (2013)
  • 著者名/発表者名: Isobe, N.; Chen, X.; Kim, U.-J.; Kimura, S.; Wada, M.; Saito, T.; Isogai, A
  • 雑誌名: J. Hazard. Mater 巻: 260 ページ: 195–201
  • DOI: 10.1016/j.jhazmat.2013.05.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Ultrastrong Nanofibrillar Biomaterial : The Strength of Single Cellulose Nanofibrils Revealed via Sonication-Induced Fragmentation (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, T.; Kuramae, R.; Wohlert, J.; Berglund, L. A.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 14 ページ: 248–253
  • DOI: 10.1021/bm301674e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between Length and Degree of Polymerization of TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibrils (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinoda, R.; Saito, T.; Okita, Y.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 ページ: 842–849
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoporous Networks Prepared by Simple Air Drying of Aqueous TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibril Dispersions (2012)
  • 著者名/発表者名: Nemoto, J.; Soyama, T.; Saito, T.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 ページ: 943–946
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrastrong and High Gas-Barrier Nanocellulose/Clay-Layered Composites (2012)
  • 著者名/発表者名: Wu, C.-N.; Saito, T.; Fujisawa, S.; Fukuzumi, H.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 ページ: 1927–1932
  • DOI: 10.1021/bm300465d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superior Reinforcement Effect of TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibrils in Polystyrene Matrix : Optical, Thermal, and Mechanical Studies (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujisawa, S.; Ikeuchi, T.; Takeuchi, M.; Saito, T.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 ページ: 2188–2194
  • DOI: 10.1021/bm300609c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Aligned Integration of Native Cellulose Nanofibrils towards Producing Diverse Bulk Materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito, T.; Uematsu, T.; Kimura, S.; Enomae, T.; Isogai, A
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 7 ページ: 8804–8809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pore Size Determination of TEMPO-Oxidized Cellulose Nanofibril Films by Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Fukuzumi, H.; Saito, T.; Iwamoto, S.; Kumamoto, Y.; Ohdaira, T.; Suzuki, R.; Isogai, A
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 12 ページ: 4057–4062
  • 査読あり
• [学会発表] Translucent and tough bulky aerogels prepared from liquid-crystalline dispersion of native cellulose nanofibrils (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, Y.; Saito, T.; Isogai, A
  • 学会等名: 247^<th> American Chemical Society National Meeting, CELL Division No.44
  • 発表場所: Dallas, Texas, USA
  • 年月日: 2014-03-16
• [学会発表] Integration controls of self-organized nanocellulose fibrils (2013)
  • 著者名/発表者名: Saito, T
  • 学会等名: The 15th Asian Chemical Congress, Resorts World Sentosa
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2013-08-20
• [学会発表] ナノセルロースの基礎特性と高性能バルク材料への展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齋藤継之;小林ゆり;藤澤秀次;呉俊男;磯貝明
  • 学会等名: 高分子学会エコマテリアル研究会
  • 発表場所: 東京都,東京大学中島董一郎記念ホール
  • 年月日: 2013-07-05
• [学会発表] Material Properties of TEMPO-oxidized cellulose nanofibrils : In bulk and Individual Forms (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito, T
  • 学会等名: Recent Advances in Cellulose Nanotechnology Research
  • 発表場所: Trondheim, Norway
  • 年月日: 2012-11-14
• [学会発表] 自己配列集積したセルロースナノフィブリルのバルク材料 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤継之
  • 学会等名: 繊維学会紙パルプ研究委員会第240回研究会
  • 発表場所: 東京都,東京大学弥生講堂アネックス
  • 年月日: 2012-02-22
• [学会発表] Self-aligned integration of native cellulose nanofibrils towards producing diverse bulk materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito, T
  • 学会等名: The 1st International Symposium of GREEN MAP Center
  • 発表場所: Yamagata University, Yamagata, Japan
  • 年月日: 2012-01-21
• [図書] "完全ナノ分散セルロースとその驚きの機能"セルロースのおもしろ科学とびっくり活用,期待編III-2―ナノテクノロジー分野, 066項 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤継之
  • 総ページ数: 144–145
• [図書] "驚くほど堅いTEMPO酸化セルロースナノファイバーゲル"セルロースのおもしろ科学とびっくり活用,期待編III-2―ナノテクノロジー分野, 070項 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤継之
  • 総ページ数: 152–153