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イオン液体の固体化を利用した新規高分子微粒子創製法の確立とその応用

Research Project

Project/Area Number 13J02282
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

徳田 真芳  神戸大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords高分子微粒子 / コロイド・界面化学 / イオン液体ポリマー / ラジカル重合 / グラフェン
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,新規な機能性材料として期待されているイオン液体ポリマー(PIL)の微粒子化及び複合化に関する基礎的知見の獲得を目指している。本年度は,還元型酸化グラフェン(rGO)を含有した汎用高分子微粒子の合成に関する検討を行った。rGOは機能性材料として期待されるグラフェンの代替材料であり,汎用高分子との複合化により更なる機能性微粒子の創製が期待できる。具体的には,rGOとイミダゾリウム系PIL間に働くπ電子相互作用を利用することで,汎用モノマー中にrGOを分散させる。その後,得られたrGOモノマー分散液を乳化剤水溶液中に添加し,超音波により分散滴を作製し,ミニエマルション重合によりrGO含有高分子微粒子の合成を行った。PILホモポリマーを用いた際,モノマーへの溶解性が低いためにrGO分散液を得られなかった。そこで,モノマーへの溶解性向上のためポリメタクリル酸メチル(PMMA)とのランダム共重合体を用いたところ, rGOはモノマー中に分散したものの,分散安定性に乏しかったため,rGOが粒子外にて析出した様子が観察された。モノマー滴内へのrGOの分散性をより向上させるために,両ポリマー成分を明確に区別したブロックポリマーを用い,同様の検討を行った。その結果,rGOは汎用モノマー中に長時間安定して分散し,そのミニエマルション重合を行ったところ,重合後には,エマルションは灰色を呈しており,100 nm程度の真球状粒子が得られた。さらに,粒子内におけるrGOの含有を確認するため,得られた粒子のアセトン処理前後のDLS測定を行ったところ,エマルションのピークが30 nm程度のピークに移動し,粒子内でのrGOの含有を示唆する結果が得られ,PILを有するブロックポリマーをrGOの分散安定剤として利用することで,rGO含有高分子微粒子の合成に成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Preparation of Polymer Particles Containing Reduced Graphene Oxide Nanosheets Using Ionic Liquid Monomer2016

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 49 Issue: 4 Pages: 1222-1228

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b02216

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of Poly(ionic liquid) Hollow Particles with Switchable Permeability2016

    • Author(s)
      Ryuma Nakamura, Masayoshi Tokuda, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Issue: 10 Pages: 2331-2337

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00263

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of Poly(ionic liquid) Composite Particles and Function Modification with Anion Exchange2016

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 6 Issue: 37 Pages: 31574-31579

    • DOI

      10.1039/c6ra00564k

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of Polymeric Nanoparticles Containing Reduced Graphene Oxide Nanosheets Stabilized by Poly(ionic liquid) using Miniemulsion Polymerization2016

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Mitsuyoshi Yamane, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 12 Issue: 17 Pages: 3955-3962

    • DOI

      10.1039/c6sm00269b

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Preparation of Submicron-sized Quaternary Ammonium-based Poly (ionic liquid) P articles via Emulsion Polymerization and Switchable Responsiveness of an Emulsi on Film2014

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Toshiharu Sanada, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 30 Issue: 12 Pages: 3406-3412

    • DOI

      10.1021/la500282n

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation of Polymer/Poly (ionic liquid) Composite Particles by Seeded Dispersion Polymerization2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Tatsunori Shindo, Hideto Minami
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 29 Issue: 36 Pages: 11284-11289

    • DOI

      10.1021/la402486n

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation of Poly (ionic liquid) Hollow Particles Having Permeability-Switchable Shell2015

    • Author(s)
      Ryuma Nakamura, Masayoshi Tokuda, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Organizer
      The 5th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres
    • Place of Presentation
      Jinji Lake Shilla Hotel
    • Year and Date
      2015-10-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イオン液体モノマーを利用した複合高分子微粒子の合成とアニオン交換による機能化2015

    • Author(s)
      徳田 真芳,神藤 龍仁, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイオン液体中空粒子の作製及びカプセル特性評価2015

    • Author(s)
      中村 龍真,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体ポリマー中空粒子の作製及びカプセル特性評価2015

    • Author(s)
      中村 龍真,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2015-07-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of polymer particles containing reduced graphene oxide using ionic liquid monomer2015

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Stuart C. Thickett, Hideto Minami, Per B. Zetterlund
    • Organizer
      IPCG Research Conference 2015
    • Place of Presentation
      University of New Hampshire
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 乳化重合を用いたイオン液体ポリマー微粒子の合成とそのフィルム表面物性2015

    • Author(s)
      徳田 真芳,真田 敏春, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第64回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of poly(ionic liquid) particles by emulsion polymerization2014

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Toshiharu Sanada, Tatsunori Shindo, Toyoko Suzuki, Hideto Minami
    • Organizer
      RACI Workshop on Polymer Nanoparticles, Self-Assembly and Colloids
    • Place of Presentation
      University of New South Wales (Australia)
    • Year and Date
      2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MORPHOLOGY CONTROL OF POLYMERIC NANOPARTICLES USING MEMBRANE EMULSIFICATION2014

    • Author(s)
      Sri Agustina, Masayoshi Tokuda, Hideto Minami, Cyrille Boyer, Per B. Zetterlund
    • Organizer
      RACI Workshop on Polymer Nanoparticles, Self-Assembly and Colloids
    • Place of Presentation
      University of New South Wales (Australia)
    • Year and Date
      2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 懸濁重合法を用いたイオン液体ポリマー中空粒子の作製2014

    • Author(s)
      中村 龍真,徳田 真芳,鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第18回高分子ミクロスフェア討論会
    • Place of Presentation
      福井大学
    • Year and Date
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイオン液体中空粒子の作製とその機能変換2014

    • Author(s)
      中村 龍真,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      2014年度色材研究発表会
    • Place of Presentation
      名古屋市工業研究所
    • Year and Date
      2014-10-23 – 2014-10-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体ポリマーをシェルとする中空粒子の作製2014

    • Author(s)
      中村 龍真,徳田 真芳,神藤 龍仁,鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 汎用高分子/イオン液体ポリマー複合微粒子の合成とその構造制御2014

    • Author(s)
      神藤 龍仁,徳田 真芳, 鈴木 登代子,南 秀人
    • Organizer
      第63回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリイオン液体粒子の合成とその機能評価2014

    • Author(s)
      徳田真芳
    • Organizer
      神戸大学界面科学研究センターコロキウム 「高分子界面」
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2014-05-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of quaternary ammonium-based poly (ionic liquid) particles by emulsion polymerization2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Toshiharu Sanada, Tatsunori Shindo, Tyoko Suzuki, Flideto Minami
    • Organizer
      85^<th> JSCM Anniversary Conference
    • Place of Presentation
      Tokyo (japan)
    • Year and Date
      2013-10-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 乳化重合によるイオン液体ポリマー微粒子の合成2013

    • Author(s)
      徳田 真芳, 真田 敏春, 神藤 龍仁, 鈴木 登代子, 南 秀人
    • Organizer
      第59回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2013-07-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Specific Solubility Behavior of Poly (lonic Liquid) Particles by Changing the Counter Anion2013

    • Author(s)
      Masayoshi Tokuda, Hideto Minami
    • Organizer
      IPCG Research Conference 2013
    • Place of Presentation
      Shanghai (China)
    • Year and Date
      2013-06-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of Poly (ionic liquid)/Commodity Polymer Composite Particles by Seeded Dispersion Polymerization2013

    • Author(s)
      Tatsunori Shindo, Masayoshi Tokuda, Hideto Minami
    • Organizer
      IPCG Research Conference 2013
    • Place of Presentation
      Shanghai (China)
    • Year and Date
      2013-06-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] アニオン交換を利用したイオン液体ポリマー微粒子の特異な溶解挙動2013

    • Author(s)
      徳田真芳, 南 秀人
    • Organizer
      第62回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 塩溶液中における四級アンモニウム系イオン液体ポリマー微粒子の特異な溶解挙動2013

    • Author(s)
      徳田真芳, 南 秀人
    • Organizer
      第20回クロマトグラフィーシンホジウム
    • Place of Presentation
      神戸大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シード分散重合法を用いた汎用高分子/イオン液体ポリマー複合微粒子の合成2013

    • Author(s)
      神藤龍仁, 徳田真芳, 南 秀人
    • Organizer
      第20回クロマトグラフィーシンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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