2018 Fiscal Year Annual Research Report
異種界面での化学結合を伴わないナノ－バイオハイブリッド材料作製技術の開発
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16H04577
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
丸山 達生 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (30346811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 勉 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (90436551)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノマテリアル / 表面機能化 / 界面活性剤 / 親溶媒化 / 分散 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な材料で様々な形状のナノマテリアルの作製が可能になってきた。特に、Carbon nanotube (CNTs)のような優れた物性を有するナノ材料が注目を集めている。しかしナノ材料活用の際、水などの溶媒中でナノ材料が凝集してしまうことが大きな問題となっている。一方、今後ナノマテリアルは特定の材料に限らず多種多様な材料で作製されていくと予想される。そのため多種多様な材料の表面を同じ方法論で、しかも簡便に修飾・分散安定化する技術が必要になると考えられる。そこで本研究では、界面活性剤の非脱着化のために界面活性剤同士で重合化させる方法を検討した。ここでは、界面活性剤に重合性官能基を導入し、光あるいは熱刺激で界面活性剤同士が重合するようデザインした。重合性界面活性剤を新規に設計, 合成した。重合性官能基にはラジカル重合可能な官能基を用いた。ナノマテリアルとしてはグラフェンを検討した。具体的には、合成した重合性界面活性剤を用いて膨張黒鉛からグラフェンを剥離させ、このグラフェン表面で重合性界面活性剤の重合を行った。その結果、グラフェン洗浄後も良好な分散状態を有機溶媒中で示し、重合前後で分散安定性に大きな違いが見られた。また重合時の架橋剤の有無も分散安定性に大きく影響しており、グラフェン表面での重合が進行していることが示唆された。さらにこのポリマー化した界面活性剤で被覆されたグラフェンは水にも安定的に分散することが判明し、本方法論の有用性が実証された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
重合性界面活性剤の開発を行い、これを用いて膨張黒鉛からグラフェンを製造することに成功した。さらにグラフェン表面に吸着した重合性界面活性剤を架橋剤存在下で重合させ、その分さん安定性を向上させることに成功したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従い、CNTやグラフェン、金属ナノ粒子の表面機能化を、重合性界面活性剤を用いて行っていく。特に、本法論によりナノ粒子表面へのリガンドの導入等を行い不可逆的な表面機能化が可能でありかつナノ粒子の物性を損なわないことを実証していく
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