2018 Fiscal Year Annual Research Report
Organic solvent solutions behaving like surfactants or polymer gels
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15K05400
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
貞包 浩一朗 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (50585148)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / 溶液 / 液体 / ソフトマター / 相転移 / 溶媒和 / レオロジー / 中性子散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3-メチルピリジンなどの有機溶媒の水溶液に拮抗的な塩（親水性イオンと疎水性イオンからなる塩）を加えることで、多重膜ベシクル構造などの秩序が形成される。また、このような溶液はずり粘稠化など、高分子ゲルのような振る舞いを示す。本研究では、界面活性剤や高分子を含まない溶液において、(1)多重膜ベシクルが形成されるメカニズム、(2)高分子ゲル的に振舞う要因について検証した。(1)については、まずラマン散乱の結果から、水/有機溶媒の界面にイオンが凝集することで「長距離静電斥力」が生じ、秩序を安定化させていることが示唆された。この解釈は、小角中性子散乱の結果からも支持された。更に、NMRの実験から、有機溶媒がイオンと強く結合することで膜のように振舞っていることも分かった。(2)については、Rheo-SANS測定（レオロジーとメゾ構造の同時測定）を行い検証した。その結果、多重膜ベシクルが形成される溶液に流れを加えることで、ナノ～マイクロメートルスケールの構造が大きく変化し、「繊維状構造」や微小サイズの「オニオン構造」が形成され、それらの摩擦の効果が寄与していることを示唆する結果が得られた。加えて、高分子ゲル的な振る舞いを示すサンプル条件（組成・温度）近傍において、溶液中に結晶構造が形成される現象を新しく発見した。現在、X線回折実験を行い、この結晶構造の詳細を調べている。以上の成果について、国際誌への投稿に向けて準備を進めている。
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