2019 Fiscal Year Annual Research Report
形態的・化学的に異方的な新奇ゲル微粒子の創製・評価と生体分子モデルへの応用
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18J11622
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
渡邊 拓巳 信州大学, 総合工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | エマルション / 乳化重合 / ゲル微粒子 / 複合材料 / シード乳化重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的の一つである、形態的・化学的に異方的なゲル微粒子の創製に向けて、ゲル微粒子内部の電荷の存在が複合形態に与える影響を検討した。ゲル微粒子存在下で沈殿重合を複数回行い、ゲル微粒子内部に電荷が階層的に配置するよう設計した。それらのゲル微粒子をシードに用いた、シード沈殿重合を実施した。得られた微粒子分散液を乾燥させ、電子顕微鏡法で確認すると、ラズベリー様の異形ゲル微粒子の形成を確認した。
さらに、超薄切片により微粒子の内部構造を確認すると、ゲル微粒子内部にポリスチレンナノ微粒子が階層的に分布していた。また、界面活性剤から成るミセル様会合体をゲル微粒子内部に予め存在させておくと、ポリスチレン充填率が高い場合においても、ポリスチレンは界面活性剤由来の電荷を避け、融着せずに球状構造を保つことが明らかとなった。これらの結果から、ゲル微粒子内部の極性の違いを分子スケールでスチレンモノマーは認識し、電気的中性部位で重合するという、形態制御に向けた重要な設計指針の確立に至った。本結果は学術論文に受理された。
また、それらの複合型ゲル微粒子を乳化剤として用いた、水油界面における微粒子集積化検討も実施した。その結果、典型的なゲル微粒子と比較し、親油性に優れるナノコンポジットゲル微粒子は、水中油型エマルションの安定化剤として優れていることが明らかとなった。さらに、ナノコンポジットゲル微粒子の表面の粗さが、油中水型エマルションを得る上で重要であった。ナノコンポジットゲル微粒子の水油界面における特性の理解は、微粒子を用いたモデルシステムの構築に役立つことが期待される。本結果の一部は学術論文として受理された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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