【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0152
利用課題名 / Title
セルロースナノファイバーの結晶子合一の分子機序解析
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
植物由来素材群,ナノワイヤー・ナノファイバー/ Nanowire/nanofiber,核磁気共鳴/ Nuclear magnetic resonance
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
土井 芳徳
所属名 / Affiliation
東京大学大学院 農学生命科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
大木忍
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-103：800MHzナローボア固体高分解能NMRシステム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
木質資源は豊富なバイオマスであり、その固形分の約50％を占めるセルロースの利活用は重要である。その活用例として、セルロースナノファイバー（CNF）がある。CNF とは、樹木の細胞壁（パルプ）を、セルロースの“ミクロフィブリル”レベルにまで解きほぐした新素材である。CNFは結晶性であり、その高低は物性に関わるため、CNFの結晶性を理解することは重要である。近年、CNFの結晶性は、分散（比表面積の増大）により低下し、会合（比表面積の低減）により増加することが明らかとなった。しかし、この結晶性変化の分子機序は、未解明である。この分子機序の理解につながるデータを得ることが本利用の目的である。
実験 / Experimental
800 MHz固体高分解能NMRシステムを用いて、二次元NMR測定を行った。試料は、13C標識された(＞97 atm %)木材から得たセルロースを主に用いた。シーケンスはDARRを用いて、セルロース分子内、および分子外の近接した13C同士 の相関信号を観測した。
結果と考察 / Results and Discussion
セルロースナノファイバーの乾燥体について固体二次元NMR測定（DARR）を行ったところ、短いミキシングタイムでの測定において非晶性のC4とC6、結晶性のC4とC6の相関ピークが観測できた。短いミキシングタイムのDARRによって得られる相関ピークは、距離が極めて近い核間のものであるため、結晶性の同じC4とC6は同一の残基にあることが示唆された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件