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2014 Fiscal Year Annual Research Report

超臨界法によるナノ粒子ポリマー創成

Research Project

Project/Area Number 25249108
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

阿尻 雅文  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (60182995)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中山 忠親  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10324849)
山口 雅彦  東北大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30158117)
高見 誠一  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40311550)
青木 画奈  神戸大学, 自然科学系先端融合研究環重点研究部, 助教 (90332254)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords超臨界 / 有機無機ハイブリッド
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、まず超臨界場でのナノ粒子の合成過程の解析を進めた。既に行った流通式超臨界水熱合成装置における原料水と超臨界水の混合状態の可視化実験に基づき、東北大学塚田教授来のグループと共に流れ場及びナノ粒子合成過程のシミュレーションを行った。これにより、ナノ粒子の合成場における流動状態がナノ粒子の合成過程に与える影響に対する理解を深めた。この装置を用いることで、カルボン酸を呈示させたナノ粒子とアミンを呈示させたナノ粒子の合成を試みた。これらの粒子は、脱水縮合させることでナイロン合成と同様に、2 種のナノ粒子を重合させることができると考えられる。そこで、両端にカルボン酸を有する直鎖の有機分子、もしくはカルボン酸とアミンを両端に有する直鎖の有機分子の存在下で、酸化セリウムナノ粒子の合成を試みた。その結果、有機分子の共存下ではサイズの小さな粒子が形成することが明らかとなり、その解析をさらに進めている。また、これらの粒子の重合についても重合反応を試みている。さらに、磁性ナノ粒子のナノポリマー合成による新規機能創出を目指し、磁性ナノ粒子の合成も行った。青色顔料でもあるCoAl2O4ナノ粒子を合成したところ、Znをドープすると希薄磁性酸化物ナノ粒子が生成した。T=3.4 K及びx=0.12で多重臨界点が現れ、反強磁性、スピングラス、常磁性が確認できた。常磁性はx=0.6以上で観察されるが、この濃度はダイヤモンド格子のパーコレーション閾値であり、量子臨界点の挙動と類似していることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目標である、ナノ粒子モノマーの合成、重合、解析に取り組んでおり、カルボン酸が表面に出たナノ粒子が表に出たナノ粒子の合成に成功するなど、概ね順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、本年度の成果をもとに、様々な官能基を表に出したナノ粒子を合成するとともに、その重合化に挑戦する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Hydrothermal Synthesis of Cerium Oxide Nanoassemblies through Coordination Programming with Amino Acids2014

    • Author(s)
      AA Litwinowicz, S. Takami, D. Hojo, N.Aoki, T.Adschiri
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Pages: 1343-1345

    • DOI

      10.1246/cl.140262

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydrothermal synthesis of luminescent GdVO4: Eu nanoparticles with dispersibility in organic solvents2014

    • Author(s)
      V. Singh, S. Takami, N. Aoki, D. Hojo, T. Arita, T. Adschiri
    • Journal Title

      JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH

      Volume: 16 Pages: 2378

    • DOI

      10.1007/s11051-014-2378-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The reductive supercritical hydrothermal process, a novel synthesis method for cobalt nanoparticles: synthesis and investigation on the reaction mechanism2014

    • Author(s)
      G .Seong, T.Adschiri
    • Journal Title

      DALTON TRANSACTIONS

      Volume: 43 Pages: 10778-10786

    • DOI

      10.1039/c4dt00666f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equilibrium Shift in Solution: Molecular Shape Recognition and Precipitation of a Synthetic double Helix Using Helicene-Grafted Silica Nanoparticles2014

    • Author(s)
      M. Miyagawa, W. Ichinose and M. Yamaguchi
    • Journal Title

      Chem. Eur. J

      Volume: 20 Pages: 1272-1278

    • DOI

      DOI: 10.1002/chem.201303486

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 磁気配列法による微粒子2次元周期配列構造の形成/2015

    • Author(s)
      青木画奈、藤井稔
    • Organizer
      第62回応用物理学会春期学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県・平塚市)
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 水蒸気酸化によるポーラスシリコンの3次元構造形成2015

    • Author(s)
      出野上真樹、石黒敬太、青木画奈、藤井稔
    • Organizer
      第62回応用物理学会春期学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県・平塚市)
    • Year and Date
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [Presentation] 空孔率制御によるポーラスシリコン膜の自己組織的3次元微細構造形成2014

    • Author(s)
      石黒敬太、出野上真樹、青木画奈、藤井稔
    • Organizer
      シリコン材料・デバイス研究会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2014-12-12
  • [Presentation] Supercritical Fluid Reactions for New Materials Synthesis, Wastes Conversion and Upgrading of Heavy Hydrocarbons2014

    • Author(s)
      Tadafumi Adschiri
    • Organizer
      the 4th International symposium on Aqua Science and Water Resource
    • Place of Presentation
      Shanxi (Taiyuan)
    • Year and Date
      2014-08-14 – 2014-08-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Continuous Production of Ceramic Nano Crystals using Supercritical Aqueous Solution2014

    • Author(s)
      Tadafumi Adschiri
    • Organizer
      13th International Cermics Congress
    • Place of Presentation
      Montecatini Terme( Italy)
    • Year and Date
      2014-06-15 – 2014-06-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ヘリセン担持シリカナノ粒子を用いた二重ラセン・ランダムコイル平衡の移動2014

    • Author(s)
      宮川雅道、山口雅彦
    • Organizer
      第105回有機合成シンポジウム
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学薬学部マルチメディア講堂 (東京都・港区))
    • Year and Date
      2014-06-10
  • [Presentation] Supercritical Route for Materials Synthesis2014

    • Author(s)
      Tadafumi Adschiri
    • Organizer
      14th European Meeting on Supercritical Fluids (EMSF-2014)
    • Place of Presentation
      Marseilles(France)
    • Year and Date
      2014-04-18 – 2014-04-22
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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