2005 Fiscal Year Annual Research Report
超ガラス状ポリマーおよびサブナノ空間ポリマーの創出と物質の透過・分離機能の評価
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17350056
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
増田 俊夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (60026276)
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| Keywords | 高分子合成 / 置換ポリアセチレン / 超ガラス状ポリマー / ナノ材料 / 環境材料 / 気体透過性 |
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| Research Abstract |
われわれは、多数の置換ポリアセチレンを合成しており、その中でサブナノ空間ポリマーと呼ぶことのできる高気体透過性ポリアセチレンを見出している。本研究では、高い透過特性を示す超ガラス状ポリマーの合成を目的とし、新規置換ポリアセチレンの合成および生成ポリマーの特性の検討を行い、以下に示す結果を得た。
1)超ガラス状ポリマーであるハロゲン含有ポリ(ジフェニルアセチレン)の合成
シリル基およびハロゲン(フッ素、塩素、臭素)を有する種々のポリ(ジフェニルアセチレン)を合成し、その気体透過特性について調べた。それらは超ガラス状ポリマーと呼べる非常に高い気体透過性を示し、その酸素透過係数は2000barrer以上であった。特に、塩素含有ポリ(ジフェニルアセチレン)の透過性はハロゲンを含有しないポリ(ジフェニルアセチレン)の4倍以上の値を示すことを見出した。
2)脱シリル化法による二酸化炭素透過選択性水酸基含有ポリ(ジフェニルアセチレン)の合成
極性官能基を有するジフェニルアセチレンは重合触媒を失活させるために、今まで極性基含有ポリ(ジフェニルアセチレン)を得ることはできなかった。しかし、ポリマー膜の脱シリル化(保護/脱保護)法により水酸基を有するポリ(ジフェニルアセチレン)の合成が可能である。この脱シリル化法を用いて、水酸基およびフッ素を有するポリ(ジフェニルアセチレン)を合成した。このようして得られた極性基含有サブナノ空間ポリマーは今までにほとんど例がなく、二酸化炭素の透過において特に優れた透過選択性を示すことを見出した。
3)ポリ(1-クロロ-2-フェニルアセチレン)の気体透過性とその置換基との関係の解明
様々な置換基を有する1-クロロ-2-フェニルアセチレンを合成し、Mo(CO)_6触媒により重合した。得られたポリマーは様々なサイズの置換基を有しており、それらのポリマー膜の気体透過性を調べたところ、気体透過性は置換基のサイズが大きくなるにつれて増加し、さらにサイズが大きくなると再び減少することがわかった。ポリマー膜の自由体積率についても同様の傾向が見られた。すなわち、適当なサイズの置換基(例えばトリフルオロメチル基、トリメチルシリル基)の存在が自由体積率並びに透過性の増加に重要であることが明らかとなった。
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Research Products
(6 results)
