天然多糖類キチン・キトサンの高機能化と金属イオン交換技術を活用した高度分離・回収技術の開発

概要

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単一分子が整然と連なった生体高分子であるキチン・キトサンは人工的に創られた合成高分子とは異なり，単純な分子では実現できない新しい機能の発現が期待される。本研究では，イオン交換・キレート形成反応はもとより，生体高分子の特徴である"構造柔軟性"と"整然と配置された大量の官能基量"に起因する"生体高分子効果"に基づく吸着材の開発について，「キトサンが本来有しているキレート形成能を高機能化するための分子設計法」，および「架橋によって創製される 3 次元網目構造の構造形成過程を操作・制御する」ことによって，化学結合力に基づいた生体高分子ゲルの機能発現に加えて，物理化学的な因子を相乗的に働かせた高度な分離機能を有する吸着材の開発とその分離システムへの応用について検討した。キチン・キトサンの素材の特性を活かしながら開発してきた種々のキトサン誘導体による水溶液からの金属イオンの分離について，キレート配位子の化学構造とそれらの吸着選択性との関連，およびキチン・キトサンの架橋反応によって創製された 3 次元細孔構造の構造設計法について，動的分子認識機能に関連づけて総括した。