2020 Fiscal Year Annual Research Report
Structure control of accumulated inorganic nanoparticles by immobilization of polymer brushes
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18K04706
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西堀 麻衣子 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20462848)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 機能性セラミックス / ポリマーブラシ修飾 / X線吸収分光 / 固定化サイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能性セラミックス粒子表面へのPMMAブラシ修飾法およびブラシ形態の制御法を確立するとともに、PMMAブラシを修飾した粒子間の相互作用を検討した。その結果、CeO2粒子表面へのPMMAブラシ修飾は良溶媒中における分散性を向上し、さらに粒子径が一定の場合、粒子表面におけるPMMAの表面占有率により分散性が変化することが明らかとなった。また、PMMAブラシを修飾したCeO2粒子で作製した乾燥膜中において、表面占有率の違いにより修飾したPMMAの絡み合い構造が変化することが明らかとなった。
さらなる機能性材料への展開として、混合導電性を有するペロブスカイト型酸化物（LSCF）表面へのPMMAブラシ修飾を試みた。Co/Fe比の異なる組成のLSCFに対する重合開始基含有シランカップリング剤（BHE）の固定化を検討した結果、CoよりFeが多く存在する基材表面では直接固定されるBHE量が少ないことが明らかとなった。
BHEを固定化したLSCF表面のCoおよびFeの化学状態変化をX線吸収分光法により計測し、LSCF表面でのBHE固定化サイトを検討した。Co-KおよびFe-K吸収端X線吸収微細構造スペクトルから、BHEの固定化によってFeの化学状態は変化しない一方でCoは大きく還元されることを明らかにし、BHEはFeと比べてCoと相互作用しやすいことが明らかとなった。BHEの固定化にともなう電子供与を考えると、LSCFにおける電子配置はFeよりCoのほうが安定化することから、BHEはCoに対し優先的に固定化することが示唆された。
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