キチンナノフィブリルの表面化学構造制御によるナノ複合材料の構造および機能解析

通过控制甲壳素纳米原纤维的表面化学结构进行纳米复合材料的结构和功能分析

• 批准号: 13J07663
• 负责人: 斉 紫東
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07663/
• 关键词: キチン; LODP; 窒素吸着; ナノフィブリル; グリーンケミストリー; ゲル

1.キチンのレベリングオッフ重合度(LODP)について　　キチンのLODPについて、詳細な報告は未だになされていないため、調べることとした。カニガラおよびイカの中骨由来の乾燥と未乾燥のα-およびβ-キチン、計4種類の試料を出発物質として、塩酸による加水分解反応を行い、生成物の収率、結晶化度を調べ、重合度をSEC-MALSで追跡した。結果、未乾燥のβ-キチンの分子量低下は緩やかでLODPを示さなかったが、その他の試料はそれぞれLODPを示した。2.キチンの脱アセチル化度(DDA)の測定方法の比較研究　　DDAはキチンの物性を大きく左右するため、その測定方法は数多く開発されてきたが、それぞれに欠点があるため未だに一本化されていない。本研究では異なるDDAを有する試料を用いて、もっとも多用されている赤外分光法、元素分析、電導度滴定および13C固体NMRの4種類を比較した。それぞれの測定条件を最適化した末、固体NMRでえられた数値が最も文献値と一致し、元素分析と電導度滴定では誤差の縮小が困難で、赤外分光法測定の信憑性はこの中で最も低かいことがわかった。3.キチン由来の酸・塩基二元機能性触媒の開発　　キチンが有するアセトアミノ基をアミノ基に変換し塩基触媒としながら、酸触媒となるカルボキシル基を導入して、固体触媒を調製し多段階反応をワンポットで実現すべく研究した。部分的脱アセチル化したキチンにTEMPO触媒酸化を施したところ、ナノウィスカーが得られたが固体触媒には不向きと判断した。また、アミノ基を担持したキチンとカルボキシル基を担持したセルロースとでナノ複合エアロゲルの調製を試み、モデル反応で触媒として利用したが、残念ながら高い触媒効率が認められなかった。4.この他、針、広葉樹木粉、未乾燥パルプおよびTEMPO酸化パルプの窒素吸着法による空隙構造解析に携わり、論文発表を行った。

1. The キ チ ン の レ ベ リ ン グ オ ッ フ contact ratio (LODP) に つ い て キ チ ン の LODP に つ い て, detailed report な は not だ に な さ れ て い な い た め, べ る こ と と し た. カ ニ ガ ラ お よ び イ カ の bone dry origin の と not dry in the の alpha お よ び beta キ チ ン, 4 species の try を と 発 substance し て, salt, acid に よ る hydrolytic decomposition against 応 を い, products の 収 rate, degree of crystallization を べ, coincidence degree を SEC - MALS で tracing し た. Results, not dry の beta キ チ ン の low molecular weight は slow や か で LODP を shown さ な か っ た が, そ の he の sample は そ れ ぞ れ LODP を shown し た. 2. The キ チ ン の ア off セ チ ル coefficent の determination method (DDA) comparative study の DDA は キ チ ン の property を big き く around す る た め, そ の determination method は more open く 発 さ れ て き た が, そ れ ぞ れ に points less が あ る た め not だ に a change さ れ て い な い. This study で は different な る DDA を have す る sample を with い て, も っ と も multi-purpose さ れ て い る red spectrometry, elemental analysis, conductivity titration お よ び 13 c solid NMR の 4 kinds を compare し た. そ れ ぞ れ の optimal determination conditions を し た, at the end of the solid NMR で え ら れ た the numerical が most consistent numerical と し も literature, element analysis と conductivity titration で は error の narrow が difficult で, red spectrometry determination の letter by sexual は こ の で も most low か い こ と が わ か っ た. 3. The キ チ ン origin の, acid salt, dual functional catalyst の open 発 キ チ ン が have す る ア セ ト ア ミ ノ base を ア ミ ノ base に variations in し salt base catalyst と し な が ら, acid catalyst と な る カ ル ボ キ シ ル base を import し て, solid catalyst を modulation し Duan Jie anti 応 を ワ ン ポ ッ ト で be presently す べ く research し た. Part of the take off ア セ チ ル change し た キ チ ン に TEMPO catalyst acidification を shi し た と こ ろ, ナ ノ ウ ィ ス カ ー が must ら れ た が solid catalyst に は to き と judgment し た. ま た, ア ミ ノ base を bear hold し た キ チ ン と カ ル ボ キ シ ル base を bear hold し た セ ル ロ ー ス と で ナ ノ composite エ ア ロ ゲ ル の modulation を み, モ デ ル anti 応 で catalyst と し て using し た が, residual な が ら high い catalyst working rate が recognize め ら れ な か っ た. 4. こ の he, needles, hiroo leaf trees powder, not dry パ ル プ お よ び TEMPO acidification パ ル プ の smothering sorption method に よ る gap structure に with わ り line, paper 発 table を っ た.

项目成果

Nanofibrillar Chitin Aerogels as Renewable Base Catalysts

• DOI: 10.1021/bm501320b
• 发表时间: 2014-11-01
• 期刊: BIOMACROMOLECULES
• 影响因子: 6.2
• 作者: Tsutsumi, Yoshiyuki;Koga, Hirotaka;Isogai, Akira
• 通讯作者: Isogai, Akira

触媒としてのキチンナノフィブリル

甲壳素纳米原纤维作为催化剂

• 发表时间: 2014
• 作者: 堤祥行;古賀大尚; ○斉紫東;齋藤継之;磯貝明
• 通讯作者: 磯貝明