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ポリ(γ-ベンジル-L-グルタメート)の高次構造と気体輸送特性に関するNMRによる研究
岩本純，吉水広明
平成27年度繊維学会年次大会 一般社団法人 繊維学会
Event date： 2015.06
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：タワーホール船堀
ポリ(γ-ベンジル-L-グルタメート)固体試料の構造解析と種々の気体の収着・拡散特性を評価したところ，側鎖領域の空間配置や動的挙動を反映した特徴が指摘出来た。また磁場配向させた試料を用いることで気体の拡散異方性が確認された。これらはまた，気体分子のサイズによって変化した。
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Characterization of magnetic susceptibility of polymer film through NMR observation of the gas
Ryota ISHIGAMI, Hiroaki YOSHIMIZU
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
In the study, for the characterization of magnetic susceptibility of polymer film, the NMR spectra of the gas co-existed with the polymer film were measured. Focusing on the chemical shifts of the gas peaks, it was cleared that these chemical shifts were correlated with the magnetic susceptibility of polymer film.
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Gas transport properties of polyimide by NMR observation of the gas in polyimide
Masaya FUJITA, Hiroaki YOSHIMIZU
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
For the development of high-performance gas separation membrane, it is essential to understand a relationship between the gas sorption properties and the higher-order structure of glassy polymer. In this study, polyimide (PI) was used as a glassy polymer. The NMR spectra of the gases in PI were observed. As a result, the diffusivity and the sorption amounts of carbon dioxide became larger by carbon dioxide-conditioning.
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共存する気体のNMRスペクトル観察による高分子フィルムの磁化率特性評価
石神 稜大，吉水 広明
15-1NMR研究会 高分子学会 NMR研究会
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 積水化学工業(株) 京都研究所
高分子フィルムの磁化率異方性がNMR試料管内に共存する気体のNMRスペクトルに反映される事実を確認できた。
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物理処理をしたポリイミドのガラス状態に関するXe収着による研究
藤田 雅也，吉水 広明
15-1NMR研究会 高分子学会 NMR研究会
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 積水化学工業(株) 京都研究所
ポリイミドフィルムにキセノンを収着させた状態でNMRスペクトルを観測した。化学シフト値等を解析して分子鎖間距離や拡散性について検討した結果，フィルムの調製条件によりそれらが系統的に変化することが分かった。
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Gas transport properties of liquid crystalline polyesters with various higher-order structures
Masahiro YAMAUCHI, Hiroaki YOSHIMIZU
The Membrane Society of Japan
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Univ. WASEDA
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An NMR study on the higher-ordered structure and gas transport properties of PBLG
Jun IWAMOTO, Hiroaki YOSHIMIZU
The Membrane Society of Japan
Event date： 2015.05
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Univ. WASEDA
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ガラス状高分子ポリイミドのNMRスペクトル観察による考察
藤田 雅也，吉水 広明
第28回 東海支部若手繊維研究会 繊維学会 東海支部 他
Event date： 2014.12
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：椙山女学園大学 生活科学部棟
剛直な分子骨格をもち，耐熱性で且つ高強度なエンジニアリングプラスチックとして広く利用されているポリイミドの高次構造の詳細を探る手掛かりとして，収着気体のNMRスペクトルから考察を行った。高圧二酸化炭素暴露処理によりごくわずかに自由体積が増加した試料では，収着と拡散性がともに向上していた。
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配向制御によるポリペプチドの気体輸送特性への影響
岩本 純，吉水 広明
第28回 東海支部若手繊維研究会 繊維学会 東海支部 他
Event date： 2014.12
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：椙山女学園大学 生活科学部棟
リオトロピック液晶性のポリペプチド，PBLGの凝集高次構造と気体拡散特性との相関について調べたところ，αヘリックス鎖間に生じている間隙に沿った拡散が優先されていて，ここの空間的な広がりの制約から，気体分子のサイズに依存して拡散性は著しく低下した。
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固体配向PBLGの気体拡散機構の解明
岩本 純，吉水 広明
第52回 高分子と水に関する討論会 高分子学会 高分子と水・分離に関する研究会
Event date： 2014.12
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue： 東京工業大学(大岡山キャンパス)
液晶性ポリペプチドであるPBLGは適切な溶媒中で安定にαヘリックスを形成して，濃厚溶液時に液晶を発現し，ヘリックスロッドが自発的に配向する。磁場を利用して，高度に秩序構造を制御させた固体配向試料を調製し，PBLGに収着した気体の拡散機構を明らかにすることを目的とし，メタンとプロパンをそれぞれ収着させた後，PFG-STE NMR測定を行い，収着した気体分子の自己拡散係数から拡散異方性を考察した。PBLG固体に形成された気体の拡散移動場にプロパンよりも分子サイズの小さなメタンを選択的に拡散させる能力があり，この効果が配向によって顕著になったことを明らかにした。
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The molecular mobility change of liquid crystalline polyester by gas sorption
Event date： 2014.12
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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Characterization of the high ordered structures of polyimides via the NMR observations of the gas in them
Event date： 2014.12
Language：Japanese Presentation type：Oral presentation (general)
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ポリイミドのガラス状態の特徴と気体輸送特性
藤田 雅也，吉水 広明
膜シンポジウム 2014 日本膜学会
Event date： 2014.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：神戸大学百年記念館
ガラス状高分子はHenry則に従う気体の収着と,Langmuir吸着理論から成る二元収着モデルを示す。ポリイミドに物理的処理(炭酸曝露処理）を施し収着実験、及びXe NMR測定を行った。さらに,ミクロボイドサイズを算出したところ,サイズが増加していることが分かり，高分子膜に収着した気体分子の拡散性も増大していることが確認された。
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配向PBLG膜の調製とその気体拡散機構
岩本 純，吉水 広明
膜シンポジウム 2014 日本膜学会
Event date： 2014.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：神戸大学百年記念館
強磁場中で溶液キャスト法を行い，固体配向PBLGを調製した。この固体試料の配向性は広角X線回折測定の結果から，αヘリックスの分子鎖が磁場と平行方向に配向した構造が確認された。また，NMR法を利用して気体拡散性を評価した結果，拡散方向に異方性が得られた。
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液晶性ポリエステルの気体輸送特性と局所分子運動性に関するNMR法による研究
山内 雅弘，吉水 広明
膜シンポジウム 2014 日本膜学会
Event date： 2014.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：神戸大学百年記念館
アルキル側鎖をもつ全芳香族液晶性ポリエステル(B-C14)は、主鎖骨格と側鎖層が交互に積層した層状構造を形成する。収着気体がB-C14の局所分子運動性に及ぼす影響についてNMRを用いて検討したところ，側鎖層に顕著な変化が確認された。
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Structural analysis and gas diffusion properties of the solid oriented PBLG
Event date： 2014.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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NMR observations of the local molecular mobility change of liquid crystalline polyester by gas sorption
Event date： 2014.11
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
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高分子中に収着した気体のNMRスペクトル観察
吉水広明
第19回 高分子分析討論会 (公社)日本分析化学会 高分子分析研究懇談会
Event date： 2014.10
Language：Japanese Presentation type：Poster presentation
Venue：名古屋国際会議場
種々の高分子試料に各種気体を収着させた状態で，NMR分光観察を行うと何がわかるかについて発表した。信号強度から収着量が，化学シフト値から極微細構造が，線幅および緩和時間から拡散性が議論できることを示した。
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Gas diffusion properties of the magnetically oriented PBLG solids studied by NMR methods International conference
岩本 純，吉水 広明
繊維科学とテクノロジーに関する国際シンポジウム（ISF2014） 繊維学会
Event date： 2014.09 - 2014.10
Language：English Presentation type：Poster presentation
Venue：東京ファッショタウンビル
Poly(gamma-benzyl-L-glutamate) (PBLG) is one of the stably alpha helical polypeptides in helix solvents, such as chloroform. Additionally, PBLG shows lyotropic liquid crystalline nature and exhibits a cholesteric phase when it was in high concentration solution. Furthermore, it is recognized that the phase transition to nematic from cholesteric under magnetic field. This nature means the potentialities of to get a highly helix rods-oriented PBLG membrane by using a magnetic field. The anisotropies of gas transport properties due to the bundles of helix rods aligned to one-axis are expected. In this study, an attempt was tried that the PBLG sample was prepared by solution cast method from a 35 wt% of PBLG chloroform solution in a super conducting magnet of 9.4 T. A cylindrical PBLG solid sample (ca. 3 mm x 8 mm) was obtained by using a glass tube. The uniaxially oriented PBLG helix rods along to direction of applying magnetic field was confirmed by WAXD measurement. Self-diffusion coefficient of the methane in this uniaxially oriented PBLG solid sample was measured by pulsed field gradient stimulated echo 1H NMR spectroscopy. The coefficient of when direction of diffusion was parallel to that of oriented helix axis was larger than that of it was perpendicular to one. Similar results of using some alkane gases were also obtained. But absolute values of diffusion coefficients were clearly depended on gas molecular size. From these findings obtained in this study, the magnetically oriented PBLG solids has a high potential of gas separation properties.
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Application of Xe-129 NMR Spectroscopy to the Characterization of Gas Transport Properties of Polymeric Membranes International conference
吉水広明
繊維科学とテクノロジーに関する国際シンポジウム（ISF2014） 繊維学会
Event date： 2014.09 - 2014.10
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：東京ファッショタウンビル
Microvoids in glassy polymers are considered to be correlated with unrelaxed volume (so-called “excess free volume”). In this presentation, the microvoids were investigated by Xe sorption and Xe-129 NMR measurements. The Xe sorption isotherms of glassy polymers were successfully interpreted by the dual-mode sorption model composed of Henry and Langmuir sorption sites. Xe-129 NMR chemical shifts of Xe in glassy polymers showed a non-linear low-field shift with increasing amount of Xe sorption because of fast exchange of Xe atoms between the two sites. From the Xe-129 NMR chemical shift, we could determine the mean size of the microvoids. Further, the peak width of Xe in polymers became narrower by elevating pressure of Xe, indicating that diffusivity of the Xe in samples was changed by concentrating of Xe. These findings on peak width were also successfully explained by the dual-mode sorption model. It was proposed that the spin-spin relaxation time of Xe-129 in polymers is a good index of the gas diffusion properties of them. As an appendix, dependence on pressure of the peak intensity was very close to the corresponding sorption isotherms. From these findings, Xe-129 NMR spectroscopy is shown to be a powerful technique to characterize the higher ordered structures in glassy polymers and the gas transport properties, i.e., gas sorption and gas diffusion of polymers.
