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元素ブロックの配列制御による光応答性有機シリカの創製

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 25102508
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 InstitutionWaseda University

Principal Investigator

下嶋 敦  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90424803)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords有機シロキサン / 光応答性材料 / ナノ粒子 / 多孔体 / 無機有機ハイブリッド / 自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

アゾベンゼンの片側または両側に、チオール・エン反応によって柔軟なスペーサーを介してアルコキシシリル(-Si(OEt)3)基を導入することで、シロキサン形成能を有する新規アゾベンゼン誘導体を合成した。アルコキシ基をTHF溶媒中で加水分解した後、溶液をガラス基板上に塗布することで、自己集合によりラメラ構造を有する薄膜が得られた。アゾベンゼンの片側にアルコキシシリル基が結合した分子より得られた薄膜は、光照射によって部分的ではあるが可逆的なtrans-cis異性化を示した。また、光異性化に伴って構造周期も変化したが、より短いスペーサーを有するラメラ薄膜(H25年度報告)よりも大きくかつ迅速な変化が達成された。さらに、二種類の分子を混合することによって自己支持性のフィルムが得られ、光照射によって可逆的に屈曲する挙動が確認された。
一方、有機シリル化によるメソポーラス有機シリカナノ粒子の合成についても検討を行った。シリカ-界面活性剤メソ複合体ナノ粒子の水分散液中にフェニルトリアルコキシシランを添加することにより、粒子の片側にのみ有機シリカシェル形成が起こり、ヤヌス型の粒子が形成される現象を見いだした。さらに、シリカ(SiO2)部分とフェニルシルセスキオキサン(PhSiO1.5)部分の溶解性の差を利用することにより、シリカ部分だけが選択的にエッチングされた、お椀型のフェニルシロキサンナノ粒子を得ることにも成功した。このような異方的な形状を有する粒子は、自己集合など特異な性質を示すことが期待される。フェニル基の代わりに光応答性の有機基を導入することにより更なる機能化も期待できる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Synthesis of Colloidal Janus Nanoparticles by Asymmetric Capping of Mesoporous Silica with Phenylsilsesquioxane2015

    • Author(s)
      Hiroto Ujiie, Atsushi Shimojima, Kazuyuki Kuroda
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 51 Issue: 15 Pages: 3211-3214

    • DOI

      10.1039/c4cc10064f

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Synthesis of ordered photoresponsive azobenzene-siloxane hybrids by self-assembly2013

    • Author(s)
      Sufung Guo, Ayae Sugawara-Narutaki, Tatsuya Okubo, Atsushi Shimojima
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. C

      Volume: 1 Issue: 42 Pages: 6989-6995

    • DOI

      10.1039/c3tc30587b

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 有機修飾型多孔質シリカナノ粒子の合成と応用2014

    • Author(s)
      下嶋 敦
    • Organizer
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ケージ状シロキサンにおける反応サイトの制御2014

    • Author(s)
      齋藤祥平,和田宏明,黒田一幸,下嶋 敦
    • Organizer
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Designed Synthesis of Nanoporous Materials from Cage-type Siloxanes2014

    • Author(s)
      Atsushi Shimojima
    • Organizer
      International Symposium on Polymeric Materials Based on Element-Blocks
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-05-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 元素ブロックの配列制御に基づく光応答性有機シリカの創製

    • Author(s)
      下嶋 敦
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパ ス
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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