2015 Fiscal Year Annual Research Report
無機ナノチューブに種々の官能基を正確に導入するための合成手法の検討
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26870814
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
山本 和弥 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科(物質化学コース), 准教授 (10437759)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | イモゴライト / ナノチューブ / メチル基修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は天然無機ナノチューブであるイモゴライトの内周の官能基を置換した新規ナノチューブの合成を目的としている。内周の官能基置換したナノチューブは塩化アルミニウムとメチルトリエトキシシランの水溶液から合成を試みた。まずAlとSi源を含む水溶液を混合しpHを調整することで前駆体溶液とした。前駆体からナノチューブを合成する為には前駆体の精製が必要となる。そこで前駆体の精製を透析法、または遠心分離法で行い、回収物の評価を行ったが、精製法による差異は確認できなかったため、短時間で多量に処理できる遠心分離法で精製した前駆体を用いてメチル基修飾ナノチューブの合成を行った。
ナノチューブの合成条件として、前駆体調製時の溶液のpH、加えた塩基の種類、合成時の加熱温度の3点を検討した。まず、前駆体調製時に強塩基であるNaOHを用い、pHを5.0、5.5、加熱温度を50,75,100℃と変えて合成を試みた。まず加熱温度50℃の条件では生成物が得られなかった。またpH 5.0、加熱温度75℃の条件も生成物が得られなかった。一方、pH 5.5で前駆体を調製し加熱温度75, 100 ℃で合成を行った場合、得られた生成物がファイバー状構造を示し、FT-IRスペクトルからイモゴライトナノチューブに特徴的な吸収が確認されたことから、メチル基修飾ナノチューブの生成が示唆された。しかし、pH 5.0、加熱温度100℃の条件で得られた生成物からはファイバー状構造が確認できなかった。以上の結果より前駆体溶液調製時のpHは5.5程度まで上げることで十分な量の前駆体が得られ、加熱温度は75℃以上でチューブの合成が進行することが確認された。しかし一部副生成物も確認されており、前駆体生成条件、合成条件の更なる最適化が必要と考えられる。
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