【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.19】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NM0128
利用課題名 / Title
木質系材料の磁場配向NMRによる構造解析
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）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
植物由来素材群,核磁気共鳴/Nuclear magnetic resonance,未利用資源の有効利用技術/ Technologies for effective utilization of unused resources
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)
久住 亮介
所属名 / Affiliation
森林研究・整備機構 森林総合研究所
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)
近年では地球温暖化などの環境問題が顕在化しており、再生産可能な天然資源をベースとした新材料の開発が急務である。バイオマス素材を先進機能材料へと変換するべく様々な素材が開発されているが、それらの特性・機能を最大限に利用するためには、構造に関する集積知見を礎とした構造設計が欠かせない。そこで本課題では、原子核周りの精緻な構造情報が得られる磁場配向NMR法を木質系材料へと適用し、構造と機能の相関を解明することを目指す。
実験 / Experimental
13C同位体ラベル化したセルロース微結晶（サブマイクロサイズ）の水懸濁液を800MHz固体高分解能NMR装置内へ挿入し、1時間静置して微結晶を磁場配向させた。その後、MASを行わない静的条件下で固体13C NMR測定を行った。また、参照用に粉末状の同セルロース試料についても同様の測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
得られた固体13C NMRスペクトルについて粉末と懸濁液間で比較すると、懸濁液ではセルロースの1位炭素に由来する共鳴ピークが先鋭化する様子が観測された。また、懸濁液では共鳴ピークの形状にも変化が観られ、粉末で一般に見られるパウダースペクトルとは異なるパターンを示すことが分かった。これらの結果から、800 MHz(18.8 T)の磁場強度を使用すれば、サブマイクロサイズのセルロース微結晶の磁場配向が可能であり、化学シフトの異方性の情報を有したNMRスペクトルが得られることが分かった。
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