2014 Fiscal Year Research-status Report
高分子ミセルを鋳型とする卵黄－卵殻型無機ナノ粒子の合成と構造制御
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24510139
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
中島 謙一 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10104720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡 孝則 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10136541)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高分子ミセル / コア－シェル－コロナ構造 / 卵黄－卵殻型ナノ粒子 / 鋳型合成 / ゾル－ゲル反応 / 金 / シリカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでトリブロック共重合体のPS-b-PVP-b-PEOを鋳型ポリマーとして使用してきたが、これをテトラブロック共重合体のPEG-b-PMAPTAC-b-PNIPAM-b-PDMAPAAへ変更して、金－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の合成を試みた。このテトラブロック共重合体のPDMAPAAブロックを水溶液中、アルカリ条件下で金ナノ粒子に結合させた後、温度をPNIPAMのLCST以上に上げてPNIPAMブロックを不溶化した。そこにシリカ前駆体のTMOSを加えてゾル－ゲル反応を起こし、PMAPTACドメインでシリカを形成させた。その後、焼成によって鋳型ポリマーを取り除き、金－シリカナノ粒子を得た。
得られた金－シリカナノ粒子を透過型電子顕微鏡等によって特性解析を行ったところ、中空シリカ粒子の中に金粒子が内包されているものはわずかであり、金とシリカが別々に存在するものが大部分であった。鋳型ポリマーを金ナノ粒子に結合する段階までは収率よく進んでいることを確認しているので、ゾル－ゲル反応でシリカを形成させる段階に問題があると思われる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度、鋳型高分子をテトラブロック共重合体のPEG-b-PMAPTAC-b-PNIPAM-b-PDMAPAAへ変更して金－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の合成を試みたが、生成収率が悪かった。さらに、当初予定していた銀－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の合成にも取りかかることができなかった。したがって、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
金－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の生成収率が悪い原因として、TMOSからシリカを形成させるゾル－ゲル反応をアルカリ条件下で行わなければいけないことが挙げられる。中性あるいは酸性条件下では、アンカーとなるPDMAPAAが金ナノ粒子に結合しないからである。今後は、中性あるいは酸性条件下でも金ナノ粒子に結合するPEG-b-PMAPTAC-b-PNIPAM-SHを鋳型高分子として金－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子及び銀－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の合成を試みる予定である。
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| Causes of Carryover |
平成２６年度に金－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子及び銀－シリカ（卵黄－卵殻）ナノ粒子の生成収率を上げ、電子顕微鏡測定、Ｘ線回折測定、窒素吸着測定などにより特性解析を行って、その結果を国際学会において発表する予定であったが、生成収率が上がらなかったため、計画を変更し、合成方法のプロトコールから再検討を行うことにした。そのために、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
合成方法のプロトコールの再検討と生成収率の向上、種々の機器分析法による特性解析、及び国際学会での発表を次年度に行う予定である。次年度使用額はその経費に充てることにしたい。
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| Remarks |
上は研究室の日本語ホームページであり、下はその英語版である。
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