2020 Fiscal Year Annual Research Report
Acrive nanosheet liquid crystal driven by molecular motor
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18K19135
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮元 展義 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80391267)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | ナノシート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単層剥離したナノシートを高分子ゲル中に固定化して凝集を抑制しながら、ナノシートへの有機修飾反応を行い、その後にゲルを分解して修飾ナノシートを得る手法をほぼ確立し、特許出願を行った。前年度行った手順を改善し、以下の方法で合成を行った。六ニオブ酸ナノシート/水コロイドに、モノマーであるアクリル酸、分解性の化学架橋剤である3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane、光重合開始剤である2-hydroxy-1-[4-(2- hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanoneを加え、紫外線照射を行うことによって、ナノシートが高分子網目中に固定化されたヒドロゲルを得た。合成後、分解性ゲルを０．０１Ｍの塩酸水溶液に浸漬して、室温で５日間、静置することで、無機ナノシートの対カチオンであるプロピルアンモニウムをプロトンに交換し、反応に影響する可能性のある剥離剤のプロピルアンモニウムを除去した。このゲルの溶媒をジメチルホルムアミドに置換した後に３－メルカプトプロピル（ジメトキシ）ジメチルシランを導入し、加熱することで、ナノシート表面へのシリル化反応を進行させた。さらに、このゲルと水を耐圧容器内に入れて高温で加熱することで、ゲルを分解し、修飾ナノシートを回収することに成功した。この方法によって回収した有機修飾ナノシートのコロイドは、剥離剤が除去されているにもかかわらず、良好に分散し流動複屈折を示した。これは、メルカプト基が修飾されたためであると考えられた。またゲルのモノマーとして、ナノシートと同様に負電荷をもつアクリル酸を用いた事で、最終生成物中に高分子がほぼ残存しなくなった。
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