2014 Fiscal Year Annual Research Report
自動分解性シリカの創出と有機－無機ハイブリッド材料のリサイクル技術への応用
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25620162
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中條 善樹 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70144128)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ハイブリッド材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子とガラスを分子レベルで混合させることにより、安定性と機能性を両立させた有機－無機ハイブリッド材料は特に発光性高分子を有機部分に用いることで、フレキシブルな光源や耐久性の高い光学素子への応用が期待される。我々は現在まで、有機色素含有高分子とシリカを混ぜ合わせ、安定な白色発光素子や高輝度発光体の作成を行ってきた。一方、ハイブリッド材料はシリカ成分に由来した高い安定性から、形成後の加工や修飾が難しい。また、廃棄物のリサイクルも困難である。例えば、ハイブリッド材料のガスバリア性を利用して、PETボトルによるビール用容器が開発された。しかし、既存の廃棄物処理過程でシリカ成分を抜き取ることができないため、市販化には至っていない。ここで、我々は生体光の透過性が低いことと、強い光を照射すると損傷を引き起こすため、微弱な光に応答する物質を作り出してきた。ここで用いた反応を利用することで、温和な条件でハイブリッド材料の性質に変化を引き起こし、機能性材料となるのではと考えた。これらの知見を無機成分に応用することで、加工性やリサイクル性が付与された有機－無機ハイブリッド材料の創出が可能となるのではないかと考えた。本研究ではまず、光照射に応答して分解を始める高分子を創出することで、微細加工性やリサイクル性の高い有機－無機ハイブリッド材料の開発を目的とした。具体的には、光応答性の自動分解高分子を合成し、特定の波長の光照射に応答して分解させるスキームの構築を目指した。すなわち、材料作成直後は安定性や機械的物性は通常のハイブリッド材料と変わらないが、ある特定波長の光を短時間照射することで、分解が開始されるガラス材料の開発を行った。また、より効果的に分解を起こすために、物質への透過度の高いマイクロ波により発熱し、化学反応を引き起こす物質についても同時に作成を行った。
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