2012 Fiscal Year Annual Research Report
ナノハイブリッド調製法を応用したメタマテリアル創製法の探索
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23655213
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
野呂 篤史 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90377896)
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| Keywords | ブロック共重合体 / ナノ相分離構造 / ミクロ相分離構造 / 高圧重合 / 可逆的付加開裂連鎖移動重合 / ハイブリッド / 高分子量 / メタマテリアル |
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| Research Abstract |
負の屈折率材料（電磁メタマテリアル）の候補となりうる大きなナノ構造（100nm以上）を有するハイブリッドの作製法探索を目的とし、具体的に以下の①、②の結果を得た。
①ブロック共重合体と無機粒子からなる均一なハイブリッドの作製
可逆的付加開裂連鎖移動（RAFT）重合によりポリスチレンPSの長さが等しく（分子量：39000）、ポリ4ビニルピリジンP4VPの長さのみが異なるブロック共重合体PS-P4VPを3種類合成した（全体分子量：80k、61k、43k）。これらと表面に水酸基を持つカドミウム－セレン半導体ナノ粒子（CdSe）とをジメチルホルムアミド中で混合後、キャスト・アニールを施して均一なハイブリッド膜を得た。透過型電子顕微鏡と小角X線散乱による構造観察からPS相とCdSe・P4VP混合ハイブリッド相からなるナノ相分離構造の形成、混合重量比によるモルフォロジー転移、さらにドメイン間隔の増大が確認された。分子量の小さいPS-P4VPではCdSeの析出やマクロ相分離が観察された。本成果について論文を発表した。
②高分子量ブロック共重合体の合成と100nm以上の構造周期を有するナノ相分離構造の構築
300MPaの高圧でスチレンをRAFT重合し、得られたポリスチレンPSをmacroRAFT剤としてtert-ブトキシスチレンを重合することで高分子量のブロック共重合体（PS-PtBOS）を得た。高圧RAFT重合で得られたPSの分子量、分子量分布は128000、1.3、PS-PtBOSについては分子量は300000、分子量分布は1.5、PSの組成は0.4であることが分かった。透過型電子顕微鏡と小角X線散乱による構造観察からPSとPtBOSからなる交互ラメラ構造の形成が確認され、そのドメイン間隔は100nm程度であることが分かった。本成果をまとめて論文を投稿する予定である。
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