2005 Fiscal Year Annual Research Report
高分子の高次構造を鋳型とした特殊形態を有するナノスケール導電性物質の創製
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15310085
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平尾 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00111659)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 賢次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (20282840)
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| Keywords | ブロック共重合体 / 非対称星型ポリマー / イオン結合 / 導電性セグメント / ポリ(フェニルビニルスルホキシド / ポリアセチレン / ミクロ相分離 / ナノ物質 |
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| Research Abstract |
鎖末端や鎖中にCOOH基を導入したポリスチレンや核にCOOH基を導入した3本鎖スターポリマーと、鎖末端に3級アミンを導入したポリ(フェニルビニルスルホキシド)(PPVS)を反応させると、イオン結合を経由したブロック共重合体や3本腕、4本腕の非対称星型ポリマーが定量的に合成出来ることを見出した。3級アミンの種類に依存し、脂肪族アミンの場合は、どの組み合わせでも定量的に合成出来るが、芳香族アミンの場合は条件によっては50%程度の収率となり、塩基性が大きな影響を与えていることがわかった。次いで、得られたブロック共重合体や非対称星型ポリマーを150℃で数時間加熱処理を行うことで、導入されているPPVSセグメントを導電性ポリアセチレン(PA)に定量的に変換させる。ここで合成した導電性PAセグメントを有する星型ポリマーは、現在まで合成例がなく世界で初めてである。
このようにして得られた導電性PAを有するブロック共重合体や非対称星型ポリマーは、分子レベルで相分離を引き起こし、ポリマーの鎖構造によりナノオーダの規則正しい周期性のあるラメラ(層)構造や球構造をとることを、TEM,SEM,さらにAFM観察より明らかにした。その周期幅や球径は分子量で制御出来ることも見出した。さらにイオン結合の特性を生かし、pHによりイオン解離させ、さらにテトラヒドロフランでポリスチレン部分を溶解除去することで、PAセグメントのみで構成された導電性ナノシート、ナノスフェアーの取り出しを試みたが、洗浄が困難で完全にポリスチレンを除去出来ず、現在最適条件を検討中である。AFMにより目的の導電性ナノ物質が得られたことは確かめてある。
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