高分子ブロック共重合体を鋳型とするメソ細孔材料とナノ粒子の創製とその機能発現

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750829
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 岡本 茂 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (50262944)
• Keywords: ブロック共重合体 / メソ細孔 / 放射光 / 小角X線散乱 / ゾル / SiO_2 / ナノテクノロジー / 鋳型

Research Abstract

高分子ブロックコポリマーのミクロドメイン構造は海(マトリックス)/島(ドメイン)構造と見なせる。目的の第1はミクロドメイン構造から、選択的に1成分を除去する方法を確立することである。島を除去すればメソ細孔材料が得られ、海を除去すればナノ粒子が得られる。第2の目標として、予めミクロドメイン構造を配向させておくことにより、異方的なメソ細孔の作成を行える。第3に、実際に作成した試料の機能発現を試みる。メソ細孔は分離膜または反応場として応用し、ナノ粒子は充填剤または触媒としての応用を検討する。さらに、ナノ粒子をコア-シェル型の2重構造の球とすることも容易であるが、この場合、内核を反応場として利用することも可能であると期待される。これを用いて、ナノ・シリカゲルの作成を試みる。
この目標の中で平成13年度は、ブロック共重合体/添加材料が構成する階層構造から一成分を、分解除去し、メソ細孔材料/ナノ粒子を作成することを試みた。添加材料としてSiO_2のゾルを用いた。ブロック共重合体のコアシェルミセルの中に、ゾルを選択的に可溶化させ、ブロック共重合体の1成分の中に「閉じ込める」ことに成功した。この、構造の確認は大型放射光施設(財団法人・高輝度光科学センターSpring8ビームライン40B2/45XU、および、高エネルギー加速器研究機構・Photon Factoryビームライン15A/10C/9C)を用いて、小角X線散乱測定により確認を行った。また、同時に、これらの構造を透過型電子顕微鏡を用いて観察した。