視覚化手法によるコロイド結晶欠陥及び反応速度に関する基礎的研究

1990 Fiscal Year Final Research Report Summary

• Project/Area Number: 63060003
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 伊勢 典夫 京都大学, 工学部, 教授 (00025868)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山中 淳平 福井大学, 工学部, 助手 (80220424) ; 伊藤 研策 京都大学, 工学部, 助手 (10192494) ; 松岡 秀樹 京都大学, 工学部, 助手 (40165783) ; 北野 博巳 京都大学, 工学部, 講師 (40115829) ; 曽我見 郁夫 京都産業大学, 理学部, 教授 (20065832)
• Project Period (FY): 1988 – 1990
• Keywords: ボイド構造 / 構造形成 / オストワルド熟成則 / 超小角X線散乱 / 中性子散乱 / 第1種電気粘性効果 / コロイド結晶 / 溶液構造

Research Abstract

(1)超小角X線散乱(USAX)装置を完成し、ラテックス系を標準試料としてその較正を行った。また種々のコロイド粒子、高分子混合系フィルム、金属合金において、従来測定できなかった巨大な密度ゆらぎの大きさを決定した。(2)超小角中性子散乱測定をポリスチレンスルホン酸ナトリウム-D_20について行い、低角領域に明白なupturn現象を認めた。これより一つのクラスターの大きさを世界で初めて決定した。(3)コロイド結晶成長の動力学を金属顕微鏡と画像処理を用いて追跡し、オストワルドの熟成則の成立を確認した。(4)イオン性高分子系の粘度測定の結果、明瞭なshrae-thinning効果を認め、また糸状高分子についてMark-Houwink-Sakurada式の指数が1.2となることを見出した。これは糸状高分子が棒状に延伸していないことを示す。(5)共焦点レーザースキャン顕微鏡により、ラテックス分散系に巨大かつ安定なvoid構造の存在を確認した。(6)動的光散乱により複数の運動モードの存在を確認し、最も遅い運動が局所的規則構造の動きによるものと解釈した。(6)一次元平板モデルについてポアツソン-ボルツマン式を近似なしに解き、Helmholtzの自由エネルギーを求め、静電的な引力の存在を証明した。

Research Products

• [Publications] H.Yoshida et al.: "Colloidal crystal growth" Faraday Trans.87. 371-378 (1991)
• [Publications] N.Tanaka et al.: "Raman spectroscopic study of hydrogen bonding in aqueous carboxylic acid solutions" J.Phys.Chem.95. 1503-1507 (1991)
• [Publications] J.Yamanaka et al.: "Revisit to the intrinsic viscosity-molecular weight relationship of ionic polymers" Macromolecules. 24. 3206-3208 (1991)
• [Publications] H.Matsuoka et al.: "Observation of cluster formation in polyelectrolyte solutions by small-angle neutron scattering" Macromolecules. 24. 4227-4228 (1991)
• [Publications] N.Ise et al.: "Inhomogeneity of solute distribution in ionic systems" Faraday Discuss.90. 153-162 (1991)
• [Publications] H.Matsuoka et al.: "Ultra-small-angle X-ray scattering study" Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 88. 6618-6619 (1991)