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2013 Fiscal Year Annual Research Report

セルロース系多糖の特性担持型ネットワークを活用した無機とのニューハイブリッド創製

Research Project

Project/Area Number 23248026
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西尾 嘉之  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00156043)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺本 好邦  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40415716)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsセルロース / 多糖類 / 無機物 / ハイブリッド / ナノコンポジット / 磁性材料 / 液晶 / 機能材料
Research Abstract

セルロースおよび関連多糖のナノ~メゾ領域の分子集合特性を担持させたネットワークの場で「無機物を有機相に取り込む包埋型ハイブリッド」と「有機相の構造・機能を無機相形成に反映させる転換型ハイブリッド」の各創製を目指した研究を行い、以下の成果を得た。
1.包埋型ハイブリッド
(1)アクリロイルモルホリン(ACMO)とメタクリル酸メチル(MMA)のランダム共重合体P(ACMO-co-MMA)とセルローストリアセテート(CTA)との相溶性を、共重合組成の関数として評価した。相溶フィルムの高透明性と延伸配向性を確認した。該フィルムへの層状クレイのナノ配合に伴い力学強度は向上し、光学異方性もある程度までは制御可能となった。 (2)カラギーナン(Car)/セルロースナノクリスタル(CNC)系に磁性酸化鉄をナノ充填したゲル状試料から、延伸配向処理して磁気異方性を示すフィルムを作製しえた。
2.転換型ハイブリッド
(1)ヒドロキシプロピルセルロース/ポリアクリル酸から成るコレステリック液晶固定化フィルムを調製した。該フィルムの膨潤ゲルにアパタイトを取り込み、長波長側に呈色移動した無機ハイブリッドフィルムを作製しえた。 (2)セルロース4-クロロフェニルカルバメートの左巻きコレステリック液晶構造およびセルロース3-クロロフェニルカルバメートの右巻きコレステリック液晶構造がそれぞれ固定化されたシリカモノリスを作製し、円偏光に対するキラル分離能を実証しえた。該シリカモノリスを粒状にして充填しキラル物質分離用カラムを試作したが、今後さらに粒径分布を揃えて分離能を向上させる必要がある。
3.上記1と2に関連して、セルロースおよび類縁多糖の各種複合体の調製と物性解析、および多糖誘導体の液晶相挙動と光学特性の評価を行った。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (32 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (26 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Blend miscibility of cellulose propionate with poly(N-vinyl pyrrolidone-co-methyl methacrylate)2013

    • Author(s)
      K. Sugimura, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 98 Pages: 532-541

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2013.06.045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Orientation and Birefringence Compensation of Trunk and Graft Chains in Drawn Films of Cellulose Acetate-graft-PMMA Synthesized by ATRP2013

    • Author(s)
      H. Yamanaka, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 46 Pages: 3074-3083

    • DOI

      10.1021/ma400155f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of O-(2,3-Dihydroxypropyl) Cellulose in NaOH/Urea Aqueous Solution: As a Precursor for Introducing "Necklace-Like" Structure2013

    • Author(s)
      C. Chang, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Journal Title

      J. Polym. Sci., Part A, Polym. Chem.

      Volume: 51 Pages: 3590-3597

    • DOI

      10.1002/pola.26773

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Advanced fibers, films, and smart materials based on cellulose and related polysaccharides2013

    • Author(s)
      Y. Nishio
    • Organizer
      3rd International Polysaccharide Conference EPNOE 2013
    • Place of Presentation
      Nice (France)
    • Year and Date
      2013-10-21
  • [Presentation] セルロースナノクリスタル/カラギーナン複合体への酸化鉄ナノ粒子の化学充填と延伸配向による磁気異方性材料の創製

    • Author(s)
      吉武勇人, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      日本木材学会第64回大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北キャンパス共通教育講義棟 (松山市)
  • [Presentation] 分子間相互作用パラメーターの定量評価によるセルロースプロピオネート/N-ビニルピロリドン含有共重合体ブレンド系における相溶化挙動の検証

    • Author(s)
      杉村和紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      日本木材学会第64回大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北キャンパス共通教育講義棟 (松山市)
  • [Presentation] セルロース系多糖および関連天然高分子を基盤とした高機能材料の創製

    • Author(s)
      西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会高分子同友会講演会
    • Place of Presentation
      薬業年金会館 (大阪市)
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of optically chiral silica monolith by imprinting cholesteric architecture of liquid-crystalline polysaccharide phenylcarbamate derivatives

    • Author(s)
      J. Sato, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Organizer
      3rd International Polysaccharide Conference EPNOE 2013
    • Place of Presentation
      Nice (France)
  • [Presentation] Thermoplastic polysaccharides

    • Author(s)
      Y. Nishio
    • Organizer
      Pre-Conference of EPNOE2013 on "Challenges and perspectives in making materials from polysaccharide"
    • Place of Presentation
      Nice (France)
    • Invited
  • [Presentation] 多糖を一成分としたポリマーマトリックスへの酸化鉄ナノ粒子の化学充填 -配向性付与による新規磁性材料の創製-

    • Author(s)
      吉武勇人, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] 溶液粘度測定によるセルロースエステル/N-ビニルピロリドン含有ポリマーブレンドの相互作用パラメーターの評価

    • Author(s)
      杉村和紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] セルロースエステル/N-ビニルピロリドン-メタクリル酸エステル共重合体ブレンド系の相溶マップ:共重合体成分の側鎖長が相溶性に及ぼす影響

    • Author(s)
      丸山諒, 杉村和紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] セルロース誘導体コレステリック液晶相を固定化した高分子複合膜におけるミネラリゼーション

    • Author(s)
      荻原拓也, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] フッ素含有置換基を側鎖に有するエチルセルロースリオトロピック液晶のキロプティカル特性

    • Author(s)
      堀切宏紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] 液晶性アシル化エチルセルロースの合成とキャラクタリゼーション

    • Author(s)
      早見崇, 中條大志, 佐藤潤一, 寺本好邦, 西尾嘉之, 増田俊夫
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] シアノエチルセルロース誘導体の誘電特性:エステル化と分子・セグメント配向に伴う高次構造および誘電ダイナミクスの変化

    • Author(s)
      武知慎吾, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] Synthesis and characterization of cellulose butyral derivatives with "necklace-like" side chains

    • Author(s)
      C. Chang, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] 水系プロセスによるセルロースナノファイバー・ナノクリスタルの表面エステル化

    • Author(s)
      寺本好邦, 川端浩二, 小野史彰, 林蓮貞, 山口日出樹, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] 多糖フェニルカルバメート誘導体のコレステリック液晶構造を鋳型とした光学キラルなシリカモノリスの創製

    • Author(s)
      佐藤潤一, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      セルロース学会第20回年次大会
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパスおおばくプラザ (宇治市)
  • [Presentation] セルロース及び関連多糖類の基礎化学と機能材料設計法

    • Author(s)
      西尾嘉之
    • Organizer
      サイエンス&テクノロジーセミナー
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト会議棟801会議室 (東京都)
    • Invited
  • [Presentation] セルロースエステル/N-ビニルピロリドン含有コポリマーから成るブレンド系の相溶マップ (II):共重合体成分の側鎖長が相溶性に及ぼす影響

    • Author(s)
      丸山諒, 杉村和紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      第2回JACI/GSCシンポジウム(第13回GSCシンポジウム)
    • Place of Presentation
      メルパルク大阪 (大阪市)
  • [Presentation] セルロースエステル/N-ビニルピロリドン含有コポリマーから成るブレンド系の相溶マップ (I):セルロースエステルの側鎖長が相溶性に及ぼす影響

    • Author(s)
      杉村和紀, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      第2回JACI/GSCシンポジウム(第13回GSCシンポジウム)
    • Place of Presentation
      メルパルク大阪 (大阪市)
  • [Presentation] 多糖フェニルカルバメート誘導体のコレステリック液晶構造を鋳型とした光学キラルなシリカモノリスの創製

    • Author(s)
      佐藤潤一, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] セルロース系液晶のメゾモルフィックネットワーク構造制御下におけるミネラリゼーション

    • Author(s)
      荻原拓也, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] イオン液体を溶媒としたセルロースクロロフェニルカルバメート誘導体コレステリック液晶のキロプティカル特性

    • Author(s)
      佐藤潤一, 森岡信博, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] アシルキチン/ポリ(ε-カプロラクトン)ブレンドの選択的加水分解による微多孔材料の作製と細胞接着性評価

    • Author(s)
      橋脇弘樹, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] コレステロール誘導体と鎖状アミンまたはイミダゾリウムカチオンからなるイオン錯体の相挙動解析

    • Author(s)
      北口太志, 津田紘一, 寺本好邦, 西尾嘉之
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] High Impact-Resistant Films from Butyralization of O-(2,3-Dihydroxypropyl) Cellulose

    • Author(s)
      C. Chang, Y. Teramoto, and Y. Nishio
    • Organizer
      高分子学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会館 (京都市)
  • [Presentation] Synthesis and Characterization of Liquid-Crystalline Acylated Ethylcelluloses

    • Author(s)
      T. Hayami, H. Nakajo, M. Hara, T. Masuda, J. Sato, Y. Teramoto, Y. Nishio
    • Organizer
      3rd International Symposium on "Frontiers in Polymer Science"
    • Place of Presentation
      Sitges/Barcelona (Spain)
  • [Book] 化学便覧 応用化学編(第7版)2014

    • Author(s)
      高野俊幸, 西尾嘉之(分担執筆)
    • Total Pages
      1651
    • Publisher
      丸善出版
  • [Book] 機能性セルロース次元材料の開発と応用2013

    • Author(s)
      西尾嘉之, 杉村和紀, 寺本好邦(分担執筆)
    • Total Pages
      239
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Remarks] 複合材料化学分野(西尾研究室)

    • URL

      http://www.fukugou.kais.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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