2021 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization of hydrogen storage amount in organic hydride by pi-conjugated helical polymers
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19K05517
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
馬渡 康輝 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40422000)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機ハイドライド / メチルシクロヘキサン / ポリアセチレン / らせん / 可視化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者らがこれまでに検討してきた、π共役らせん高分子の置換ポリアセチレン(SPA)が示すソルバトクロミズム様の色彩変化を活用して、MT混合 比を勘弁かつ迅速に視認できる指示薬の主材として応用することを目指して検討を進めている。 ３年目（最終年度）には、２年目に見いだされたSPAらせんの溶液中での可逆的な伸縮を、指示薬の繰り返し利用へ拡張することを目指し、分子構造を系統的に変えたSPAの合成とそれらの温度可変NMRを詳細に検討した。NMR測定では、らせん構造の伸びた状態と収縮した状態に対応するスペクトルの差を超高磁場NMRを明確に帰属することができた。加えて、らせんが伸縮する速度は、SPA側鎖に付与したアルキル基の構造に強く依存することも明らかにできた。
一方で、このらせん伸縮は現時点まで溶液状態でのみ生じており、材料への応用としては固体状態で可逆的な伸縮を生じさせなければならない。この実現を目指し、SPA固体と種々の有機固体を効率よく接触混合することを着想し、ボールミル粉砕機中で混合した。その結果、黄色のSPAが茶色に変化することを見出した。この色彩変化を詳細に検討するために、SPA合成反応を粉砕機中で試した。この方法は、近年低環境負荷な合成方法として注目されてきているメカノケミカル合成法であり、高分子合成にもいくつか報告例がある。SPAの合成においてもメカノケミカル合成法は有効であることが明らかになった。反応条件の最適化と生成物の色彩の差については依然不明な点が多く、様々な条件を設定し、検討を継続している。
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