2001 Fiscal Year Annual Research Report

パターン化単分子膜上での界面電荷情報の増幅による選択的な物質捕捉

Research Project

Project/Area Number	13022219
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	中川勝東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (10293052)
Keywords	マイクロ・ナノデバイス / 表面・界面物性 / 超薄膜 / 高分子合成 / 材料加工・処理 / 分子シンクロナイゼーション / 界面科学 / 光化学
Research Abstract	バイオ・電子デバイス等の素子の小型化に伴い、界面現象の理解が必要不可欠となってきている。このような背景で、パターン化された単分子膜レベルの分子層が示す界面の吸着特性の違いを利用して、ナノサイズの物質集積を行なう研究が注目を集めている。本研究では、パターン化された界面分子層の上に1次接着層として高分子微粒子層を設けることにより、表面積や表面電荷等の界面情報の調整ならびに増幅を行い、ナノサイズの機能材料を位置選択的に修飾する物質捕捉システムの確立を目的とした。微粒子等の分散コロイドは、粒子表面に電荷を形成している。そこで、符号が反対の電荷パターンを基板表面に形成させ、分散コロイドを基板表面に選択的に固定化することを試みた。アミノフェニル基を持つ感光性単分子膜を作製し、紫外線露光により単分子膜パターンを形成させた。さらに正電荷のジアゾニウム基に誘導し、負電荷を有する高分子微粒子の吸着挙動を検討した。その結果、露光量50Jcm^<-2>の紫外線(254nm)照射によるSi-Cの結合解離により、露光部のアミノフェニル基が脱離し、カルボキシル基修飾高分子微粒子(粒径200nm)が正電荷のジアゾニウム基表面に選択吸着することを見出した。上記のようなSi-Cの結合解離を原理とした感光性単分子膜では、パターン形成に莫大な露光量を必要とする。そこで、感光性単分子膜の感光特性を改善するために、光酸発生剤として公知のベンジルフェニルスルホン構造を有する新規感光性単分子膜の開発を行なった。ベンジル基の光解離に伴うスルフィン酸の形成が照射光量1.5Jcm^<-2>の紫外線(254nm)露光により進行することを明らかにし、約30倍の露光感度を示す新規感光性単分子膜を作製することができた。アルカリ性領域において、カルボキシル基修飾微粒子が未露光部へ選択吸着することがわかった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Nakagawa et al.: "Photopatterning of self-assembled monolayers to generate aniline moieties"Colloids Surf., A : Physicochem.Eng.Aspects. (in press).
[Publications] K.Aoki et al.: "Solvent effect on morphology of self-assembled fibrous materials derived from an azopyridine carboxylic acid"Chem.Lett.. (in press).
[Publications] S.-K.Oh et al.: "Relationship between the ability to control liquid crystal alignment and wetting properties of calix[4]resorcinarene monolayers"J.Mater.Chem.. 11. 1563 (2001)
[Publications] S.Yamaki et al.: "Photochemical behavior and the ability to control liquid crystal alignment of polymethacrylates with styrylpyridine side chains"Macromol.Chem.Phys.. 202. 325 (2001)
[Publications] S.Yamaki et al.: "Effect of methylene spacers of poly(methacrylate)s bearing styrylpyridine side chains on the ability to control liquid crystal alignment"Macromol.Chem.Phys.. 202. 354 (2001)
[Publications] S.Furumi et al.: "Polarized photoluminescence from photo-patterned discotic liquid crystal films"Chem.Mater.. 13. 1434 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

パターン化単分子膜上での界面電荷情報の増幅による選択的な物質捕捉

Principal Investigator

中川 勝 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (10293052)

Research Products

[Publications] M.Nakagawa et al.: "Photopatterning of self-assembled monolayers to generate aniline moieties"Colloids Surf., A : Physicochem.Eng.Aspects. (in press).

[Publications] K.Aoki et al.: "Solvent effect on morphology of self-assembled fibrous materials derived from an azopyridine carboxylic acid"Chem.Lett.. (in press).

[Publications] S.-K.Oh et al.: "Relationship between the ability to control liquid crystal alignment and wetting properties of calix[4]resorcinarene monolayers"J.Mater.Chem.. 11. 1563 (2001)

[Publications] S.Yamaki et al.: "Photochemical behavior and the ability to control liquid crystal alignment of polymethacrylates with styrylpyridine side chains"Macromol.Chem.Phys.. 202. 325 (2001)

[Publications] S.Yamaki et al.: "Effect of methylene spacers of poly(methacrylate)s bearing styrylpyridine side chains on the ability to control liquid crystal alignment"Macromol.Chem.Phys.. 202. 354 (2001)

[Publications] S.Furumi et al.: "Polarized photoluminescence from photo-patterned discotic liquid crystal films"Chem.Mater.. 13. 1434 (2001)

中川勝東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (10293052)