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イオン液体中で界面活性剤が形成する自己組織体を用いたナノ形態制御酸化チタンの創成

Publicly Offered Research

Project AreaFusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control
Project/Area Number 23107530
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

酒井 秀樹  東京理科大学, 理工学部, 教授 (80277285)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsイオン液体 / 酸化チタン / 界面活性剤 / ナノシート / ナノワイヤー / 光触媒 / 非イオン界面活性剤 / ゾルゲル反応 / 融合マテリアル
Outline of Annual Research Achievements

1) イオン液体中で形成する分子集合体の物性評価ならびに水および油の可溶化
イオン液体中で形成する分子集合体中への難溶性物質の可溶化は、分子集合体を構造指向剤としてナノ材料を創製する上での鍵となる現象であるが、これまで全くと言って良いほど明らかにされていなかった。そこで、イオン液体中で非イオン界面活性剤が形成するミセル中への水および炭化水素系油の可溶化限界量を求め、また、水/イオン液体/界面活性剤3成分系の相挙動について明らかにした。
2) イオン液体/界面活性剤/水(油)三成分系で形成する種々の分子集合体を利用したナノ形態付与酸化チタンの調製
イオン液体/非イオン界面活性剤系に対して水や油を加えた3成分系で形成する多彩な形態の分子集合体を構造指向剤として、従来の溶媒(水)系では調製が困難であったナノ構造・形態を有する機能性ナノ材料を創製した。特に、イオン液体中に分散させた水を利用して、酸化チタンナノシートやナノワイヤーの新規調製法を開発した。さらに、ナノシート、ナノワイヤーの形成機構についても検討を行った。その結果、ナノシートは、形成する酸化チタンの微細な核にイオン液体が特異的に吸着するために、異方的な成長が誘起されるために形成すること、またナノワイヤーは、ナノシートに非イオン界面活性剤が吸着して表面が疎水的になり、シートが巻き付くことにより形成すると考察した。
3) 油/水界面で脂質が形成するミエリン像を構造指向剤として用いたシリカナノチューブの調製
プルロニック系の高分子界面活性剤が水/油界面で形成するチューブ状分子集合体であるミエリン像を構造指向剤としてゾル・ゲル反応を行うことにより、シリカナノチューブを調製した。プルロニック界面活性剤の分子構造や温度などを変化させることにより、シリカチューブ径や壁の厚さを制御できることを明らかにした。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Preparation and Characteristics of Polyamide Containing Superfine Particles2013

    • Author(s)
      A. Sato, M. Nagahama, H. Sakai, M. Abe
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Colour Material

      Volume: 86 Pages: 3-7

    • NAID

      10031141342

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Cinnamic Acid-Type Photo-Cleavable Surfactant2012

    • Author(s)
      H. Sakai, S. Aikawa, W. Matsuda, T. Ohmori, Y. Fukukita, Y. Tezuka, A. Matsumura, K. Torigoe, K. Tsuchiya, K. Arimitsu, K. Sakamoto, K. Sakai, M. Abe
    • Journal Title

      Journal of Colloid and Interface Science

      Volume: 376 Issue: 1 Pages: 160-164

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2012.03.009

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 微小気泡を鋳型としたシリカ中空粒子の調製2012

    • Author(s)
      酒井秀樹、鈴木菜津美、遠藤健司、酒井健一、土屋好司、阿部正彦
    • Journal Title

      材料技術

      Volume: 30 Pages: 147-153

    • NAID

      40019515899

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical Control of Viscosity Using Sodium Cinnamate as a Photoswichable Molecule2012

    • Author(s)
      H.Sakai, S. Taki, K. Tsuchiya, A. Matsumura, K. Sakai, M. Abe
    • Journal Title

      CHEMISTRY LETTERS

      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 247-248

    • DOI

      10.1246/cl.2012.247

    • NAID

      130004426509

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stable Surfactant-Free Toluene-Polyethylene-in-Water Emulsion Prepared by Ultrasonication at High Temperature2012

    • Author(s)
      H. Sakai, K. Kamogawa, T. Sakai, T. Umeda, A. Matsumura, K. Sakai, M. Abe
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 61 Issue: 2 Pages: 57-63

    • DOI

      10.5650/jos.61.57

    • NAID

      130001882208

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Polymerizable Groups on Aqueous Phase Behavior of Monomeric and Gemini Cationic Surfactants2012

    • Author(s)
      Kenichi Sakai, Hironori Nishiyama, Kosuke Ogura, Yuhei Kuroki, Takeshi Endo, Koji Tsuchiya, Hideki Sakai, Masahiko Abe
    • Journal Title

      Journal of the Japan Society of Colour Material

      Volume: 85 Issue: 8 Pages: 317-320

    • DOI

      10.4011/shikizai.85.317

    • NAID

      10030934015

    • ISSN
      0010-180X, 1883-2199
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase Behavior of Phytosterol Ethoxylates in an Imidazolium-Type Room-Temperature Ionic Liquid2012

    • Author(s)
      H.Sakai, T.Saitoh, T.Misono, K.Tsuchiya, K.Sa
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 61 Issue: 3 Pages: 135-141

    • DOI

      10.5650/jos.61.135

    • NAID

      130001882217

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 界面ゲル化反応を用いた白金担持シリカ中空粒子の調製2012

    • Author(s)
      酒井秀樹, 森友紀子, 遠藤健司, 酒井健一, 坂本一民, 阿部正彦
    • Journal Title

      色材協会誌

      Volume: 85 Pages: 47-52

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Preparation and Properties of Nanosized Biodegradable Polymer Capsules2011

    • Author(s)
      H.Sakai, A.Sekita, K.Tanaka, K.Sakai, T.Kondo, M.Abe
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 60 Issue: 11 Pages: 569-573

    • DOI

      10.5650/jos.60.569

    • NAID

      130001373806

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonionic Surfactant Mixtures in an Imidazolium-Type Room-Temperature Ionic Liquid2011

    • Author(s)
      Clara Morita, Hiroki Sugimoto, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 60 Issue: 11 Pages: 563-567

    • DOI

      10.5650/jos.60.563

    • NAID

      130001373805

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adsorption of Phytosterol Ethoxylates on Silica in An Aprotic Room-Temperature Ionic Liquid2011

    • Author(s)
      K.Sakai, Y.Onuma, K.Torigoe, S.Biggs, H, Sakai, M.Abe
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 27 Issue: 7 Pages: 3244-3248

    • DOI

      10.1021/la200046k

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Adsorption and Aggregate Formation of Nonionic Surfactants in A Room Temperature Ionic Liquid, 1-Butyl-3-methylimidazolium Hexafluorophosphate2011

    • Author(s)
      T.Misono, H.Sakai, K.Sakai, M.Abe, T.Inoue
    • Journal Title

      Journal of Colloid and Interface Science

      Volume: 358 Issue: 2 Pages: 527-533

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2011.03.055

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Direct Synthesis of Mesoporous Polymer by Polymerizble Gemini-type Surfactants2013

    • Author(s)
      H. Sakai, K. Ogura, K. Tsuchiya, T. Endo, K. Sakai, M. Abe
    • Organizer
      Third International Conference on Multifunctional, Hybrid, Nano Materials
    • Place of Presentation
      Sorrento, Italy
    • Year and Date
      2013-03-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Photo-Switchable Surfactant2012

    • Author(s)
      H. Sakai
    • Organizer
      World Congress on Oleo Science 29th ISF Congress
    • Place of Presentation
      Nagaski
    • Year and Date
      2012-10-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Photo-Switchabe Surfactant Solutions2012

    • Author(s)
      H. Sakai
    • Organizer
      ACS Colloids and Surfaces 2012 Symposium
    • Place of Presentation
      Baltimore, USA
    • Year and Date
      2012-06-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Cinnamic Acid-Type Photo-Cleavable Surfactant2012

    • Author(s)
      H. Sakai, S. Aikawa, T. Ohmori, Y. Fukukita, Y. Tezuka, A. Matsumura, K. Torigoe, K. Tsuchiya, K. Sakamoto, K. Sakai, M. Abe
    • Organizer
      International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2012-05-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 界面活性剤集合体を鋳型としたナノ機能性材料の創製2012

    • Author(s)
      酒井秀樹
    • Organizer
      色材 協会界面活性剤セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] イオン液体を反応場としたチタニアナノシートの調製及び結晶化方法の検討2011

    • Author(s)
      木下雄太郎、齋藤隆儀、遠藤健司、酒井健一、阿部正彦、酒井秀樹
    • Organizer
      2011年度材料技術研究協会討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2011-12-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] デンドリマー/チタニアナノ複合粒子の調製2011

    • Author(s)
      反田奈緒、鳥越幹二郎、酒井健一、酒井秀樹、阿部正彦
    • Organizer
      2011年度材料技術研究協会討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2011-12-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] W/O型サーファクタントフリーエマルションを用いた中空ナノ粒子の合成2011

    • Author(s)
      赤尾悠、堀越智、酒井秀樹、阿部正彦
    • Organizer
      2011年度材料技術研究協会討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2011-12-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 刺激応答性界面活性剤,重合性界面活性剤の新展開2011

    • Author(s)
      酒井秀樹
    • Organizer
      第138回東海高分子研究会講演会
    • Place of Presentation
      三重大学
    • Year and Date
      2011-12-10
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Shear-induced Formation of Silica Particles with Unique Morphologies in Surfactant Aqueous Solution2011

    • Author(s)
      H.Sakai, H.Sohma, Y.Igarashi, T.Ogura, K.Sakai, M.Abe
    • Organizer
      The 4th Asian Conference on Colloid and Interface Science
    • Place of Presentation
      Tainan
    • Year and Date
      2011-11-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] イオン液体を反応場としたチタニアナノシートの調製2011

    • Author(s)
      木下雄太郎、齋藤隆儀、遠藤健司、酒井健一、阿部正彦、酒井秀樹
    • 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
      2011-09-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ミエリン像を鋳型に用いたシリカナノチューブの調製および物性評価2011

    • Author(s)
      矢吹侑規、小倉卓、遠藤健司、酒井健一、阿部正彦、酒井秀樹
    • 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
      2011-09-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] カチオン界面活性剤水溶液中でのシリカナノチューブの調製2011

    • Author(s)
      五十嵐裕子、相馬央登、小倉卓、遠藤健司、酒井健一、阿部正彦、酒井秀樹
    • 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
      2011-09-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation of Silica Hollow Particles and Silica Tubes by Sol-Gel Reactions in Aqueous Surfactant Solutions2011

    • Author(s)
      H.Sakai, H.Sohma, Y.Igarashi, T.Ogura, K.Sakai, M.Abe
    • Organizer
      ACS Colloids 2011 Symposium
    • Place of Presentation
      Montreal
    • Year and Date
      2011-06-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Electrochemical Dynamic Control of Self-Assemblies Formed by Reox-Active Surfactant2012

    • Author(s)
      K. Tsuchiya, H. Yajima, H. Sakai, M. Abe
    • Total Pages
      16
    • Publisher
      Wiley
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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