2007 Fiscal Year Annual Research Report
発色団基をもつポリマー修飾シリカのコロイド結晶固定化体の光学特性とその応用
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18350120
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉永 耕二 Kyushu Institute of Technology, 工学部, 教授 (00040436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
毛利 恵美子 九州工業大学, 工学部, 助教 (60380721)
大久保 恒夫 山形大学, 地域共同研究センター, 客員教授 (70026194)
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| Keywords | コロイド結晶 / フォトニック結晶 / 粒子配列 / シリカ / 光学特性 / 鉄錯体 / ポリマーグラフト / ゲル化 |
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| Research Abstract |
1.発色団基の検討 前年度までに、有機溶媒中でのフェロセニル基を導入したポリマーで修飾したシリカのコロイド結晶化を見出したが、さらに安定なジエンー鉄(0)トリカルボニル錯体を導入したシリカ微粒子の調製と有機溶媒中でのコロイド結晶化に成功した。また、可視光の長波長領域(500-600nm)に吸収バンドをもつルテニウム(II)-トリスビピリジル錯体を導入したシリカのコロイド結晶化も観測された。このような錯体導入法は、シリカ粒子配列体の光学素子としての応用に対して、シリカの低屈折率と低誘電率を改善する一方法として注目された。さらに、発色団基として金コロイド粒子を配位したシリカ微粒子の作製には成功したが、コロイド結晶形成までには至らなかった。
2.コロイド結晶固定化法の検討 有機溶媒中で形成したポリマーグラフトシリカのコロイド結晶を二段法による固定化において、三次元微粒子配列体中の粒子間距離と単結晶サイズの粒子の体積分率依存性を明らかにした。
3.有機溶媒中でのコロイド結晶サイズの増大化 コロイド結晶サイズを増大させるために、粒子表面からのリビングラジカル重合によって高分子量のポリマーをグラフトしたシリカ粒子の作製を行い、有機溶媒中でのコロイド結晶化を観測した。また、発色団基をもつモノマーの共重合が可能であることを見出した。
4.コロイド結晶の光学特性 有機溶媒中での発色団基をもつポリマーで修飾したシリカのコロイド結晶は、その共重合ポリマーの組成と溶媒の組み合わせによって、特異的な発色現象が観測された。この発色は、シリカ粒子のコロイド結晶が700-800nmの光の透過と400-500nm領域での発色団基の吸収の兼ね合いによって生起していることが明らかになった。
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