2014 Fiscal Year Annual Research Report
高分子自己組織化と浸透圧膨潤を利用した超分子フォトニックゲルの創製
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24685035
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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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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 超分子ポリマーゲル / 自己組織化 / 不揮発性溶媒 / プロトン性溶媒 / ブロック共重合体 / 浸透圧膨潤 / フォトニック結晶 / ナノ相分離構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度では、平成24年度に見出したイオン液体膨潤ブロック共重合体フォトニックゲル薄膜作製法（平成25年度日本国特許出願、平成26年度PCT国際特許出願）に関してブロック共重合体－溶媒間で働く相互作用（水素結合）に着目し、イオン液体以外の不揮発性溶媒で膨潤させた系、さらに不揮発性酸添加系へと展開した。
組成比がほぼ3：2、分子量が12万程度のポリスチレン-b-ポリビニルピリジン（SP）ブロック共重合体を揮発性良溶媒に溶解し、この溶液をスピンコートすることでガラス基板上に数μm厚程度の薄膜を作製した。これにP成分のみに可溶な不揮発性溶媒を添加した。用いた不揮発性溶媒は1-エチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミダイド（EImTFSI）、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルフォニルイミダイド（EMImTFSI）、テトラエチレングリコール（TEG）、1,5-ペンタンジオール（PDO）、スルフォラン（SL）である。プロトン性溶媒であるEImTFSI、TEG、PDOを添加したところ、紫外光・可視光を反射するフォトニックゲル薄膜となった。フーリエ変換赤外吸収分光法により、プロトン性溶媒とPブロック鎖間では水素結合が生じており、エンタルピー駆動でP相を大きく膨潤させて（浸透圧を高めて）いることが分かった。エンタルピー駆動の膨潤を積極的に利用するために、プロトン性溶媒（たとえばTEG）に不揮発性酸を添加した溶液へ浸漬したところ、プロトン性溶媒単体に浸漬させたときよりも高波長側の光を反射することが分かり、不揮発性酸添加量が増えるに従い高波長側の光を反射することも分かった。超小角X線散乱を行うことにより、ナノ構造レベルでの評価も行った。
これらの成果について学会で発表を行う予定である。また英語論文として報告予定である。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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