イオン液体を用いた複合セルロースハイドロゲルの調製と応用

化学工学会関西支部第4回技術シーズフォーラム
2016.10.7 同志社大学室町キャンパス
－攪拌、混合、流動、伝熱－～マイクロミキシグからヒートインテグレーションまで～
「イオン液体を用いた複合セルロース
ハイドロゲルの調製と応用」
同志社大学理工学部
松本道明
研究目的：
• 多糖類ゲルは、生分解性や無毒性から食品など工業的に多く用いられている
• これまで溶解が困難とされゲルとして用いられてこなかったセルロースイオン液体
の可溶であることが報告された
• 糖などをゲル化の際に複合させ異なった性質のゲルを作製
• 金属の吸着剤などとして糖などを複合させたセルロースハイドロゲルを作製
水中に滴下
イオン液体に完全に溶解したセルロース
水中でゲル化したセルロース
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方法と結果
セルロースハイドロゲル作製法
セルロース＋キトサン 1～10％
セルロース溶液
ろ過
イオン液体 [Emim][Ac]
(1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate)
80℃,3時間程度の攪拌で溶解
100
80
60
40
20
0
ＰＨ依存性
キトサン pKa=6.5
100
80
60
40
20
0
Adsorption [%]
Adsorption [%]
様々なゲルを用いた金属吸着率
セルロースゲルビーズ
蒸留水
2
4
pH
cellulose 5 %
cellulose 5 %+ chitosan 1 %
6
8
セルロースの水酸基が水中のH+を引き付けることで
キトサンのアミノ基の吸着能がpH6.5付近で増加した
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結論
1. セルロース、キトサンは80℃、3時間でイオン液体に充分に溶解し、
ゲル化が可能であった
2. セルロースとキトサンを混合させたハイドロゲルはそれぞれの単体
ゲルの銅イオン吸着率よりも大きく増加し、90%以上の高い吸着率
を示した
今後の展開、応用への展開
• 機能性多糖との複合ゲルの作成
• セルロースハイドロゲルへの目的物質の内包化
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