2018 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of monodisperse silica particles by microfluidic devices and their morphology control
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17K18978
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
金井 俊光 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (10442948)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | シリカ粒子 / マイクロ流体デバイス / 有機-無機ハイブリッド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マイクロ流体技術と界面反応法を組み合わせることにより、より安価で、より単分散性の高いシリカ粒子を精密にサイズ制御して作製すること、さらに粒子の形態制御を行うことを目的としている。昨年度、安価な水ガラスを原料に用いて炭酸水素ナトリウム水溶液と反応させることにより、CV値5%以下の単分散性の高いシリカ粒子を粒径制御して作製できることを見出している。さらに、AAMやNIPAMモノマーを添加し、作製条件により、シリカ粒子と高分子ゲル粒子からなる単分散雪だるま型粒子やコア-シェル型粒子が作製できることを見出している。今年度は、昨年度の結果を踏まえて、作製条件をさらに詳細に検討し、雪だるま型粒子やコア-シェル型粒子が作製できる条件範囲を明らかにした。特にAAMモノマーを用いた場合、同じ作製プロセス内においてモノマー濃度を変えるだけで、雪だるま型粒子とコア-シェル型粒子が作り分けできることを新たに見出した。得られたシリカ-PAAM雪だるま型およびコア-シェル型粒子は、エタノール濃度によりPAAM粒子のサイズのみを変えることができた。特に、シリカ-PAAM雪だるま型粒子では、エタノール濃度によりPAAM粒子のサイズのみを小さくすることができるが、予めPAAM粒子をシリカ粒子よりも大きくなるように設計し、PAAM粒子が体部、シリカ粒子が頭部となる雪だるま型粒子を作製し、その後、エタノール添加によりPAAM体部のみを収縮させることで、雪だるまの頭部と体部を逆転させることができた。
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