2009 Fiscal Year Annual Research Report
外部刺激による結晶内微小空間の構造制御とその機能材料への応用
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19550121
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
玉井 良則 University of Fukui, 工学研究科, 准教授 (50324140)
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| Keywords | 高分子構造・物性 / ナノ材料 / 計算物理 / 環境材料 / 表面・界面物性 / 結晶 / 分離膜 / シミュレーション |
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| Research Abstract |
本研究では,外部刺激による結晶構造変化を分子動力学(MD)シミュレーションによって再現し,それによって引き起こされる結晶内微小空間の構造変化を定量的に解析する。さらに,ゲスト分子が感じるポテンシャル場が,結晶内微小空間の変化によってどのように変化するかを解明する。人為的な刺激により結晶内微小空間の構造を変化させることができれば,結晶内微小空間の機能性を自在にコントロールすることが可能になる。これを実現するためには,外的要因の変化と微小空間におけるポテンシャル場の変化の関係を,分子レベルから定量的に解析する必要がある。これにより,結晶内微小空間の機能材料としての応用の道を拓くことを目的とする。
今年度は,昨年度に引き続いて,シンジオタクチックポリスチレン(s-PS),およびシンジオタクチックポリメチルスチレン(s-PMS)の包接結晶を対象としてシミュレーションを進め,結晶内微小空間の大きさ,形,結合性を定量化した。特に,結晶構造に応力を印加することにより結晶構造を変化させ,それに伴う結晶内微小空間の形状,大きさ,および,結合性の変化を定量的に解析した。s-PMS/THF系の包接結晶膜が比較的大きなキャビティーを有し,かつ,結晶の安定性も高いことが予測された。さらに,二酸化炭素の分離を念頭においた検討も進めた。また,関連する系として,無機ガラスに圧力を加えた場合の挙動についても検討した。
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