新しいプロセスによる微粒子分散高分子膜の調製とその利用

Research Project

Project/Area Number	03204002
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	黒川洋一東北大学, 工学部, 助教授 (80005298)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	今井良香石巻専修大学, 理工学部, 助教授 (70005354) 石山純一東北大学, 工学部, 講師 (80005529)
Project Period (FY)	1991
Project Status	Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help	¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000) Fiscal Year 1991: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords	超微粒子 / 膜 / ゲル / 触媒 / ラマン散乱 / 非線形光学
Research Abstract	数n〜数10nmのメゾスコピック微粒子の作成を対向拡散法という新しいプロセスにより検討した。金属、半導体及び酸化物微粒子をド-プした膜について分光、磁気、触媒特性を調べた。ゲル網目の異なるCA及びPVA膜を各々、キャスト溶媒組成及びホルマル化の程度を変えて製膜した。ゲル膜を介して二つの溶液を接触させて膜中に微粒子を生成させた。ゲル膜の含水率と微粒子の大きさは相関があり、含水率を低いほどより小さい微粒子が得られる。微粒子はいったん親水性の含水酸化物微粒子を生成させ、ハイドロボレ-ションにより金属微粒子とするかH_2Sガス等を作用させて半導体微粒子とした。CdS分散膜では粒子が小さくなるとともに吸収端が高エネルギ-側へシフトするが、温度が低いほど著しく、4Kでは励起子吸収と思われるピ-クが見られる。ラマンスペクトルでは分散膜は結晶に比べて格子振動数のシフトやバンド巾の増大がみられ、格子振動の閉じ込めが示唆される。Ag分散膜についてアデニン、グアニン、チミン等の生体関連物質のピリジン、疑似ハロゲン、亜硫酸イオン等を各々吸着させて、SERS(表面増強ラマン散乱)センサ-性を調べたところ、強い増強効果を見られた。Gd、Dy等の酸化物を分散した膜は可視光に透明であり弱いながら光磁気効果を示した。Pd、Rh、Ru等の分散膜は1,3ーCOD及びシンナムアルデヒド等の水素化反応に対して、高いモノエン選択性や高い飽和アルデヒドの生成を与えた。なお、Ag分散膜は酸素に対して、Pd分散膜は水素に対して選択透過性を示すが、分散量が増えると透過係数が減少する。