2016 Fiscal Year Annual Research Report
Anormalous small angle X-ray scattering to promote the ionic dissolution of polyelectrolyte brushes.
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15K17914
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村上 大樹 九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (80588145)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子電解質ブラシ / イオン解離 / 面内相分離 / 原子間力顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子電解質を基板表面に化学的にグラフトした高分子電解質ブラシの解離促進に向けた構造解析を行った。当初X線小角異常散乱法を主手法として用いることを想定していたが、最近の原子間力顕微鏡観察を用いた研究で高分子ブラシは溶媒中で均一ではなく、条件によっては高分子鎖どうしがナノスケールで凝集した不均一な界面構造を形成していることが明らかとなった。高分子ブラシのグラフト密度と温度を変数として高分子ブラシ／溶媒界面の構造変化を原子間力顕微鏡を用いて観察することで、この界面不均一構造は高分子溶液系で起こる相分離と類似の条件で起きている、界面領域で起きる相分離現象（面内相分離）に由来するものであることが確認された。この界面領域で起きる相分離（面内相分離）は、非イオン性の高分子ブラシ／溶媒系で検討・報告されたが、同様の構造変化が本研究の対象である高分子電解質ブラシ／水系でも起きることも確認できている。さらに同様の界面構造は高分子ブラシ系だけでなく、高分子コーティング膜上でも形成されることも解明した。この界面不均一構造形成は本研究の目的である高分子電解質ブラシのイオン解離にも密接に関係する現象であるため、X線小角異常散乱法の実施に先駆けて、まずは作製が容易な高分子コーティング膜を用いて不均一構造形成の詳細な検討を行った。その結果として、界面構造のサイズや均一性、温度応答性などの性質を、膜を形成する高分子の物性によって制御できることを解明した。このことは高分子電解質ブラシ系でも適用が可能な普遍的な成果である。本研究期間内では高分子電解質ブラシのイオン解離促進を直接的に確認するには至らなかったが、そのための高分子ブラシの構造制御に関する重要な成果を挙げることに成功した。
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Research Products
(8 results)
