液／液界面の精密制御によるナノ形態制御融合マテリアルの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control |
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| Project/Area Number |
25107732
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
酒井 秀樹 東京理科大学, 理工学部, 教授 (80277285)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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| Budget Amount *help |
¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | チタニア / ナノシート / ゾル／ゲル反応 / ナノワイヤー / 中空粒子 / シリカ / 界面活性剤 / 液／液界面 / イオン液体 / ゾルゲル反応 / 光触媒 / 融合材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属酸化物をゾル・ゲル反応で調製する場合、前駆体として用いられる金属アルコキシドは通常油溶性であり、前駆体と水溶液は反応時に液／液界面を形成していることになる。そこで、液／液界面の構造や性質を、両親媒性分子の添加や、適切な攪拌力の付与により制御することができれば、特徴的なナノ形態を有する融合マテリアルが得られると考えられる。そこで、本年度は、界面活性剤が形成する分子集合体を構造指向剤として利用し、金属アルコキシドの油相から水相への物質移動を制御することにより、シート・ワイヤー・中空などのナノ形態を有する新規融合マテリアルの調製を試みた。
１）イオン液体／油相界面でのゾル・ゲル反応によるシート状・ワイヤー状チタニアの調製
昨年度までに、イオン液体に溶解させた水と油溶性チタニア前駆体との反応により、界面活性剤無添加ではシート状、非イオン界面活性剤添加下ではワイヤー状のチタニア粒子の調製に成功している。本年度は、シート状・ワイヤー状チタニアの形成機構について検討を行った。その結果、チタンアルコキシドの加水分解反応により生成するオリゴマーとイオン液体の相互作用により形成されるラメラ状の会合体が、シート状チタニアの生成を誘起することが分かった。さらに界面活性剤存在下では、チタニア表面に吸着した界面活性剤疎水基の疎媒性相互作用によりシートがスクロールされ、ワイヤー状チタニアが形成することが示された。
２）ベシクルを構造指向剤としたシリカナノ中空粒子の調製とその応用
４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤が形成するベシクルを構造指向剤として用い、シリカ前駆体であるTEOSの加水分解・重縮合反応を、pHを塩基性(11.5)から中性(7～8)に段階的に変化させて進行させることにより、水中およびエタノール中での分散安定性に優れる50nm程度のサイズのシリカナノ中空粒子の調製に成功した。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
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[Presentation] ミエリン像を鋳型としたナノチューブの合成2014
Author(s)
深町 匠, 矢吹侑規, 遠藤健司, 酒井健一, 阿部正彦, 酒井秀樹
Organizer
第65回コロイドおよび界面化学討論会
Place of Presentation
東京理科大学神楽坂キャンパス（東京）
Year and Date
2014-09-03 – 2014-09-05
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[Presentation] Photo-Rheological Response of Aqueous Wormlike Micelles with Photocleavable Surfactant2013
Author(s)
H. Sakai, S. Aikawa, K. Fukuda, S. G. Rekha, T. Endo, K. Torigoe, K. Sakai, K. Sakamoto, M. Abe
Organizer
87th ACS Colloid & Surface Science Symposium
Place of Presentation
Riverside, California, USA
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