Development of environmentally adaptable processes for synthesizing functional particles

• Project/Area Number: 23246134
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Reaction engineering/Process system
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: KONNO Mikio 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40125547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NAGAO Daisuke 東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50374963)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥40,300,000 (Direct Cost: ¥31,000,000、Indirect Cost: ¥9,300,000); Fiscal Year 2013: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2012: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2011: ¥31,330,000 (Direct Cost: ¥24,100,000、Indirect Cost: ¥7,230,000)
• Keywords: ナノ材料 / ポリマー / 微粒子 / 単分散 / 静電相互作用

Research Abstract

Environmentally adaptable synthetic processes were studied for polymer particles with low polydispersity. The synthetic processes that use water as a solvent could prepare monodisperse particles in a wide size range from 50 nm to several micron meters. Since neither polymer dispersant nor a large amount of surfactants was added to the synthetic system, surfaces of polymer particles obtained in the process were highly pure. The pure surfaces of polymer particles can be advantages when the polymer particles are used as components for functional composite particles.

Research Products

• [Journal Article] Advanced synthesis for monodisperse polymer nanoparticles in aqueous media with sub-millimolar surfactants (2014)
  • Author(s): Haruyuki Ishii, Motohiro Ishii, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Polymer Volume: (in press) Issue: 12 Pages: 2772-2779
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2014.04.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of monodisperse composite poly(Nisopropylacrylamide) microgels incorporating dispersive Pt nanoparticles with high contents (2014)
  • Author(s): Takahiro Nakao, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Colloids and Surfaces A Volume: 446 Pages: 134-138
  • DOI: 10.1016/j.colsurfa.2014.01.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Advanced soap-free emulsion polymerization for highly pure, micron-sized, monodisperse polymer particles (2014)
  • Author(s): Kazuhiro Shibuya, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Polymer Volume: 55 Issue: 2 Pages: 535-539
  • DOI: 10.1016/j.polymer.2013.12.039
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Miniaturization of anisotropic composite particles incorporating a silica particle smaller than 100 nm (2014)
  • Author(s): Yu Sakurai, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Colloid and Polymer Science Volume: 292 Issue: 2 Pages: 449-454
  • DOI: 10.1007/s00396-013-3090-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of various Janus composite particles with two components differently combined (2013)
  • Author(s): Nobutaka Shibata, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Colloid and Polymer Science Volume: 291 Issue: 1 Pages: 137-142
  • DOI: 10.1007/s00396-012-2687-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A unified mechanism to quantitatively understand silica particle formation from tetraethyl orthosilicate in batch and semi-batch processes (2013)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Hiroyuki Nakabayashi, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Journal of Colloid and Interface Science Volume: 394 Pages: 63-68
  • DOI: 10.1016/j.jcis.2012.12.001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel mini-reactor of silicone oil droplets for synthesis of morphology-controlled polymer particles (2012)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Tatsuya Ohta, Haruyuki Ishii, Arnout Imhof, Mikio Konno
  • Journal Title: Langmuir Volume: 28 Issue: 51 Pages: 17642-17646
  • DOI: 10.1021/la304348g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Magnetoresponsive, Anisotropic Composite Particles Reversibly Changing Their Chain Lengths by a Combined External Field (2012)
  • Author(s): Mariko Nishi, Daisuke Nagao, Kentaro Hayasaka, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Soft Matter Volume: 8 Issue: 43 Pages: 11152-11155
  • DOI: 10.1039/c2sm26285a
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of oil-containing, polymeric particles having a single depression with various shapes (2012)
  • Author(s): Tatsuya Ohta, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Soft Matter Volume: 8 Issue: 17 Pages: 4652-4658
  • DOI: 10.1039/c2sm07109f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Directed Orientation of Asymmetric Composite Dumbbells by Electric Field Induced Assembly (2012)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Maki Sugimoto, Ayako Okada, Haruyuki Ishii, Mikio Konno, Arnout Imhof, Alfons van Blaaderen
  • Journal Title: Langmuir Volume: 28 Issue: 16 Pages: 6546-6550
  • DOI: 10.1021/la204493m
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct Observation of Micron-Sized Silica Rattles to Demonstrate Movability of Inner Spheres in the Silica Compartment Suspended in Aqueous Media (2012)
  • Author(s): Ayako Okada, Daisuke Nagao, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Soft Matter Volume: 8 Issue: 12 Pages: 3442-3445
  • DOI: 10.1039/c2sm06946f
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Preparation of Asymmetrically Nanoparticle-Supported, Monodisperse Composite Dumbbells by Protruding a Smooth Polymer Bulge from Rugged Spheres (2011)
  • Author(s): Daisuke Nagao, Kanako Goto, Haruyuki Ishii, Mikio Konno
  • Journal Title: Langmuir Volume: 27 Issue: 21 Pages: 13303-13307
  • DOI: 10.1021/la202968f
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ソープフリー乳化重合によるミクロ単分散ポリマー粒子の高純度合成 (2014)
  • Author(s): 長尾大輔 ,澁谷和洋 ,石井治之 ,今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第79年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2014-03-20
• [Presentation] Synthesis of nanometer-sized, monodisperse polymer particles in aqueous polymerization with addition of tiny amount of surfactants (2013)
  • Author(s): Motohiro Ishii, Haruyuki Ishii, Daisuke Nagao, Mikio Konno
  • Organizer: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • Place of Presentation: 仙台・東北大学
  • Year and Date: 2013-09-30
• [Presentation] ゾル -ゲル法におけるシリカ粒子形成モデルの定量的検討 (2013)
  • Author(s): 長尾大輔 ,中林浩之 ,石井治之 ,今野幹男
  • Organizer: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
  • Year and Date: 2013-09-20
• [Presentation] 水相析出重合への界面活性剤微量添加によるナノサイズの単分散ポリマー粒子合成 (2013)
  • Author(s): 石井幹大 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 化学工学第45回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2013-09-17
• [Presentation] 重合系p H調整高純度プロセスによるポリマー微粒子の合成 (2012)
  • Author(s): 澁谷和洋 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 第17回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-11-07
• [Presentation] ソープフリー乳化重合を基盤としたナノサイズの単分散ポリマー粒子合成 (2012)
  • Author(s): 石井幹大 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 第17回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-11-07
• [Presentation] 温度応答性を有する異形ポリマー粒子の合成 (2012)
  • Author(s): 仲尾卓治 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 化学工学第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-09-21
• [Presentation] 無機ナノコアとポリマーからなる異方性複合粒子の合成 (2012)
  • Author(s): 櫻井悠 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 化学工学第44回秋季大会 ,化学工学第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-09-20
• [Presentation] 電場印加を利用した異方性粒子の電極上への配向集積 (2012)
  • Author(s): 忠成斗 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 化学工学第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2012-09-20
• [Presentation] Asymmetric Composite Dumbbells to be Oriented and Assembled by External Fields (2012)
  • Author(s): D. Nagao, K. Hayasaka, M. Sugimoto, M. Konno
  • Organizer: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS2012)
  • Place of Presentation: Sendai
  • Year and Date: 2012-05-14
• [Presentation] 高次構造制御したビルディングブロックの調製と外場による配列構造形成 (2012)
  • Author(s): 長尾大輔 ,西眞理子 ,岡田絢子 ,石井治之,今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第77年会
  • Place of Presentation: 工学院大学
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 単分散ポリマーナノ粒子合成に向けた水相析出重合の新展開 (2012)
  • Author(s): 川野部潤 ,石井幹大 ,石井治之 ,長尾大輔,今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第77年会
  • Place of Presentation: 工学院大学
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 粒子組成と形態を操る液相微粒子合成 (2011)
  • Author(s): 長尾大輔
  • Organizer: 第2回CE福島地区セミナー(化学工学会福島化学工学懇話会)
  • Place of Presentation: 福島県いわき市
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] 粒子組成と形態を操る液相微粒子合成 (2011)
  • Author(s): 長尾大輔
  • Organizer: 第2回CE福島地区セミナー(化学工学会福島化学工学懇話会)
  • Place of Presentation: いわき市(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-22
• [Presentation] 単分散異形複合粒子の合成と電場配向集積 (2011)
  • Author(s): 長尾大輔 ,杉本真貴 ,石井治之 ,今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] クリーンプロセスによる機能性微粒子材料の合成法の開発 (2011)
  • Author(s): 今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2011-09-29
• [Presentation] 水相析出重合への高分子電解質とイオン性界面活性剤の共添加による単分散性ポリマー粒子の合成 (2011)
  • Author(s): 川野部潤, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] クリーンプロセスによる機能性微粒子材料の合成法の開発 (2011)
  • Author(s): 今野幹男
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-26
• [Presentation] 内部構造多様化のためのジングルベル型シリカ粒子合成と内包球の液中挙動観察 (2011)
  • Author(s): 岡田絢子 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] 無機コア‐有機シェル粒子からの異方的ポリマー成長によるロッド型複合粒子の合成 (2011)
  • Author(s): 西眞理子 ,石井治之 ,長尾大輔 ,今野幹男
  • Organizer: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 開始剤を連続添加したソープフリー乳化重合におけるポリマー粒子の大粒径化 (2011)
  • Author(s): 澁谷和洋, 石井治之, 長尾大輔, 今野幹男
  • Organizer: 化学工学会札幌大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2011-08-25
• [Presentation] 水相析出重合への界面活性剤微量添加によるナノサイズの単分散ポリマー粒子合成
  • Author(s): 石井幹大、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第45回秋季大会
  • Place of Presentation: 岡山大学
• [Presentation] ゾル-ゲル法におけるシリカ粒子形成モデルの定量的検討
  • Author(s): 長尾大輔、中林浩之、石井治之、今野幹男
  • Organizer: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
• [Presentation] ソープフリー乳化重合によるミクロ単分散ポリマー粒子の高純度合成
  • Author(s): 澁谷和洋、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第79年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
• [Presentation] 磁性ナノ粒子担持型単分散ハイブリッド粒子の形態制御について
  • Author(s): 門脇侃志、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第79年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
• [Presentation] Asymmetric Composite Dumbbells to be Oriented and Assembled by External Fields
  • Author(s): D. NAGAO, K. HAYASAKA, M. SUGIMOTO, M. KONNO
  • Organizer: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS2012)
  • Place of Presentation: Sendai
• [Presentation] 無機ナノコアとポリマーからなる異方性複合粒子の合成
  • Author(s): 櫻井悠、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 金属ナノ粒子担持型単分散チタニア光触媒粒子の合成
  • Author(s): 坂本岳史、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 温度応答性を有する異形ポリマー粒子の合成
  • Author(s): 仲尾卓治、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 化学工学会第44回秋季大会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 重合系ｐH調整高純度プロセスによるポリマー微粒子の合成
  • Author(s): 澁谷和洋、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 第17回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] ソープフリー乳化重合を基盤としたナノサイズの単分散ポリマー粒子合成
  • Author(s): 石井幹大、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • Organizer: 第17回高分子ミクロスフェア討論会
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Remarks]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey/
• [Remarks] 東北大学大学院工学研究科化学工学専攻 今野研究室ＨＰ
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey
• [Remarks] 東北大学大学院工学研究科 化学工学専攻 今野研究室ホームページ
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey/index2.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey