2022 Fiscal Year Research-status Report
コアシェル型微粒子の創製機構と構造制御による物質高選択的吸着能の発現
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21K12317
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉岡 弥生 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (00359407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永廣 卓哉 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 研究員 (70806778)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 無機高分子複合微粒子 / コアシェル型 / 界面 / 吸着能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
使用環境に応答し特定の機能を発揮するインテリジェント微粒子は、吸着担体、徐放担体や医療用検査薬などへの応用が期待でき、一部実用化されている。これらのなかでも、コアシェル型無機高分子複合微粒子は、異なる構造や特性を有するコア部とシェル層の協同作用による多様な機能発現が可能であることから、新規微粒子の開発において注目されている。
前年度の研究では、主鎖構造や官能基の導入量が異なる複数の芳香族ポリアミドを多孔質シリカ微粒子に被覆した複数のコアシェル型複合微粒子の作製条件を見出した。そこで、今年度においては、これらの作製条件をさらに検討し確立したほか、本反応系における合成ファクターがシェル層である高分子の表面構造や被覆量に及ぼす影響についても明らかにした。また、本反応系では、高分子を無機微粒子にシランカップリング剤などを介さす直接複合化しているため、その界面については不明な点が多かった。このようなことから、本反応系とシランカップリング剤処理を含む反応系とを比較することで、微粒子の表面特性や界面間の状態についても分子レベルから解明することができた。
一方、作製した複合微粒子を用い、水溶液中における各種色素および金属イオンの吸着能を評価したところ、両者において分離選択性を示すことや、吸着能と高分子の化学構造との相関についても一部明らかになった。また、例えば、今回評価した染料の１つであるローダミンBにおいては、本反応系で得られた複合微粒子はシランカップリング剤を介して作製した複合微粒子と同程度の高い吸着能を示すことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
化学構造および特性の異なる芳香族ポリアミドを多孔質シリカ微粒子に被覆した複数のコアシェル型無機高分子複合微粒子を作製するとともに、反応因子が高分子層形成に及ぼす影響を明らかにした。このような結果を踏まえ、他の高分子との複合化も可能であると思われる。また、特定の反応系における無機微粒子と高分子との界面解析により、複合化におけるより詳細な情報を得ることができた。一方、作製した複合微粒子における各種色素や金属イオンに対する吸着能についても評価を行い、データを収集した。このようなことから、今年度の研究内容は、当初の研究計画に対して順調に進展しており、次年度に十分に繋げることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた複合微粒子における無機微粒子と高分子との反応や特性をさらに詳細に評価・検討し、界面状態や複合化メカニズムの解明に取り組む。また、各種色素や金属イオンに対する吸着能評価の結果を踏まえて、分離選択性のほか、高分子層と吸着能の相関についても検討を行う。さらに、次年度は本研究の最終年度であることから、研究成果発表に向けたより詳細なデータ収集や検討を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染予防のため学会や講演会のオンライン開催が多く、当初予定していた旅費額より実際の執行額が下回り、次年度使用額が生じた。
この次年度使用額については、翌年度分として請求した助成金と合わせて使用するが、使用計画に大きな変更はない。
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