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イオン液体の局所構造を利用した機能性微粒子創製法の確立とその応用

Research Project

Project/Area Number 12J01014
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Composite materials/Physical properties
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

木下 圭剛  神戸大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsコロイド・界面化学 / イオン液体 / ゾル-ゲル反応 / 有機/無機複合材料
Research Abstract

本研究は,イオン液体(IL)を媒体とし,高分子の熱分解温度以下での高結晶性無機物の合成とそれを利用した有機/無機複合粒子の合成を目指している。本年度は,1.ILを媒体としたゾルーゲル反応における高結晶無機物の生成機構の解明,及び2.IL中でのゾルーゲル反応による有機/無機複合粒子の合成とその応用について検討を行った。1.については,IL中にて低温で高結晶性無機物が得られる原因として考えられているILの局所構造との関係性を調べるため,ILのカチオン種,アルキル鎖長,IL濃度を変化させ,ゾルーゲル生成物の結晶性について詳細に検討を行った。その結果,局所構造の形成において重要であると考えられているπ一πスタッキングの影響が強く現れるイミダゾリウム系IL中において高結晶性の生成物が得られた。また,ILのアルキル鎖長が長く,IL濃度が低いほど得られる生成物は高結晶性であった。これらのことは,ILが無機物の結晶成長を促進する効果をもつことを支持する結果であり,ILの新規な機能を見出した非常に重要な結果である。
2.については,ポリスチレン粒子存在下,IL中でのゾルーゲル反応による有機/無機複合粒子の合成について検討を行った。その際,反応温度や前駆体の添加方法などのパラメータを変化させ,複合粒子のシェル形成に及ぼす影響について検討を行った。その結果,IL中でのシェル形成機構は速度論的支配に対して,各成分間の界面自由エネルギーに基づく熱力学的支配の影響が大きいことを明らかにした。また,得られた粒子をフィルム状に成形加工し熱伝導率測定を行った結果,ポリスチレン単独に比べ熱伝導率の向上が確認された。この結果について,コアシェル構造に基づく無機物の連続熱伝導構造体が重要であることをシミュレーションから明らかとした。

Report

(1 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] イオン液体を利用した機能性微粒子の合成2013

    • Author(s)
      木下圭剛, 南 秀人
    • Journal Title

      日本接着学会誌

      Volume: (in press)(掲載確定)

    • NAID

      10031195515

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Highly Crystalline Magnesium Oxide and Polystyrene/Magnesium Hydroxide Composite Particles by Sol-Gel Processes in an Ionic Liquid2012

    • Author(s)
      H. Minami, K. Kinoshita, T. Tsuji, H. Yanagimoto
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 116 Issue: 27 Pages: 14568-14574

    • DOI

      10.1021/jp304485a

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of Polystyrene/Highly Crystalline Magnesium Hydroxide Composite Particles having Core-Shell Morphology by Seeded Dispersion Sol-Gel Process in an Ionic Liquid2012

    • Author(s)
      K. Kinoshita, H. Minami, T. Tsuji, H. Yanagimoto
    • Organizer
      The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
    • Place of Presentation
      Kobe (Japan)
    • Year and Date
      2012-12-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中における脱水素反応を利用した有機/無機複合粒子の合成2012

    • Author(s)
      南 秀人, 松永 尚之, 木下 圭剛, 平岡 基記, 柳本 博
    • Organizer
      2012年度色材研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体を媒体としたコア-シェル型ポリスチレン/窒化ホウ素複合粒子の合成2012

    • Author(s)
      南 秀人, 松永尚之, 木下圭剛, 柳本 博
    • Organizer
      第58回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2012-07-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体中におけるポリスチレン/窒化ホウ素複合粒子の合成2012

    • Author(s)
      南 秀人, 松永 尚之, 木下 圭剛, 柳本 博
    • Organizer
      第50回日本接着学会年次大会
    • Place of Presentation
      福島
    • Year and Date
      2012-06-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of polystyrene/magnesium hydroxide composite particles by seeded dispersion sol-gel process in an ionic liquid2012

    • Author(s)
      K. Kinoshita, H. Minami
    • Organizer
      MACRO 2012 IUPAC World Polymer Congress
    • Place of Presentation
      Virginia (USA)
    • Year and Date
      2012-06-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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