天然セルロースのTEMPO触媒酸化

TEMPO 催化的天然纤维素氧化

基本信息

批准号：
06J10902
负责人：
斎藤継之
金额：
$ 1.22万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J10902/
关键词：
TEMPO触媒酸化セルロースキチンナノファイバー TEMPO 湿潤紙力

项目摘要

本研究は、TEMPO触媒酸化という環境負荷の低い水系の化学改質法を用いて、バイオマスの主成分であるセルロースの固体表面を改質し、循環型社会の構築に向けた新たな高機能セルロース材料へと応用展開を進めることを目的とした。木材やコットン等を由来とするセルロースを、TEMPO触媒酸化によって表面改質し、ミキサーや超音波ホモジナイザー等を用いて水中で微細化することにより、直径4nm程度の高結晶性ナノファイバーの透明水分散液を調製する.ことに成功したため、本年度はこのTEMP0触媒酸化セルロースナノファイバーの調製に関して詳細な検討を行い、ナノファイバー化するための必要条件を見出した。さらに研究を進めたところ、この条件で調製されたナノファイバーの表面には、高密度かつ規則的にカルボキシル基が導入されていることが分かった。これらの成果に基づいて、蟹やイカ等を由来とするキチンのナノファイバー化にも成功し、セルロースに限らない結晶性多糖類の表面改質とナノファイバー化に関して全体像をまとめることができた。以上の成果について、学術雑誌(「Biomacromolecules」にて2報)や関連学会(5件、内1件は最優秀ポスター賞を受賞)にて発表することが出来た。また、これまでの一連の成果を評価されて東京大学総長賞を受けた。現在、これらの新規バイオナノファイバー材料を用いて、循環型社会の構築に向けたカーボンニュートラルな高機能部材の開発を進めている。

这项研究使用一种称为节奏催化剂氧化的水系统的化学修饰方法，修饰了纤维素的固体表面，纤维素是生物量的主要成分，目的是建造一个面向回收的社会。继续申请材料。源自木材，棉花等的纤维素是通过节奏催化剂氧化传输的，并使用混合器或超声均匀均质器等将其在水下进行了微型化。 - 纤维今年，发现成为纳米纤维的必要条件。进一步的研究表明，在这些条件下制备的纳米纤维表面具有高密度和常规羧基。基于这些结果，它成功地转化了crabs和鱿鱼的几丁质，并且能够总结有关晶体多糖和纳米纤维的表面修饰的总体图像，这不仅限于纤维素。这些结果可以发表在学术杂志（生物大分子中的2个报告）和相关会议（其中5个，其中一个获得了最佳海报奖）。此外，他接受了以前的成绩评估，并获得了东京大学的校长。目前，该公司正在使用这些新的Bionano纤维材料开发碳中性高性能成员，以建立一个面向回收的社会。