巨大コロイド単結晶の発現機構

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650731
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 大久保 恒夫 京都大学, 工学部, 助教授 (70026194)
• Keywords: コロイド結晶 / 単結晶 / 結晶成長 / ポリスチレン粒子 / シリカ粒子 / 電気二重層

Research Abstract

1.単分散性がもっともすぐれているポリスチレンおよびシリカ粒子を入手し,バイオラド社製イオン交換樹脂で3週間以上分散液を脱塩すれば完全な脱塩状態になることを見い出した。
2.最大10mmにも及ぶ巨大なコロイド単結晶が発現する最適な粒子濃度,粒子径,粒子の単分散性度,脱塩の程度,分散液中の低分子イオン濃度などを明確にした。
3.巨大コロイド単結晶の近接カラー写真を約5000コマ撮影し,合計30時間のビデオテープに収めた。またコロイド単結晶の光学顕微鏡撮影を行った。そして,巨大単結晶の形態と大きさ,色調などを系統的に記録した。
4.液中に発現する均一核生成にもとずくブロック状の単結晶と,容器の壁面から不均一核生成し生長した柱状の単結晶に2種類が共存することを見い出した。
5.現有装置を用いた透過光および反射光スペクトル測定により巨大コロイド単結晶の結晶格子の型や格子定数,ブラッグ面の数などを決定した。特に,結晶の内部構造と単結晶の形との相関関係を明らかにした。
6.一連のコロイド単結晶の融解臨界濃度と融解温度を決定し,コロイド結晶の相図を完成させた。また,本申請者により初めて開発された沈降平衡法により巨大コロイド単結晶の結晶弾性率を求めた。
7.本報告者により世界で初めて見い出された巨大コロイド単結晶の発現機構を平成4年度内にほぼ明確にすることが出来た。

Research Products

• [Publications] 大久保 恒夫: "Giant Single Crystals of Colloidal Spheres in Deionized and Diluted Suspension" Naturwissenschaften. 79. 317-320 (1992)
• [Publications] 大久保 恒夫: "Blinking of Colloidai Single Crystals in Aqueous Suspensions of Monodisperse Colloidal Silica Spheres" Journal of Colloid Interface Science. 153. 587-591 (1992)
• [Publications] 大久保 恒夫: "Melting Temperature of Colloidal Crystals of Monodisperse Silica Spheres" Journal of Chemical Physics. 96. 2261-2268 (1992)
• [Publications] 大久保 恒夫: "Suspension Structures of Deionized Colloidal Silica Spheres As Studied by the Reflection and Transmission Spectroscopy" Berichte der Bunsengesellschaft Physikalische Chemie. 96. 61-68 (1992)
• [Publications] 大久保 恒夫: "Synthetic and Biological Polymers in Deionized Solution.3.Expansion of Water-soluble Neutral Polymers and Polymers Having a Small Amount of Ionizable Groups" Berichte der Bunsengesellschaft Physikalische Chemie. 96. 816-820 (1992)
• [Publications] 大久保 恒夫: "Melting Temperature of Colloidal Crystals of Mondisperse Silica Spheres in Ethanol-water and Ethylene glycol-water Mixtures" Colloid & Polymer Science. 270. 1018-1026 (1992)