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2016 Fiscal Year Annual Research Report

環状シロキサンを元素ブロックとしたハイブリッドネットワークポリマー薄膜の構築

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 15H00719
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

三ツ石 方也  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (70333903)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords環状シロキサン / 元素ブロック / ヒドロシリル化反応 / ハイブリッド
Outline of Annual Research Achievements

シリル基で保護されたカテコール誘導体と4官能性環状シロキサンと2官能性ジメチルシロキサンモノマーからなる環状シロキサンポリマーとのヒドロシリル化反応を検討したところ、未反応のSi-H基の約90%がカテコール誘導体に置換されることがわかった。塩酸処理による脱保護を施すことでカテコール含有環状シロキサンポリマーが得られた。このポリマーのトルエン溶液を調製し、様々な基板を溶液に浸漬したところ、ガラス基板や金属板などの硬い基板からPMMA、PETなどの柔らかい基板まで均一にコーティングすることができた。膜厚は約30 nmであった。このポリマー薄膜を銀ナノ粒子水溶液に浸漬すると、銀ナノ粒子がポリマー薄膜上に均一に吸着した 。銀ナノ粒子の吸着量は銀ナノ粒子水溶液濃度により調整可能である。銀ナノ粒子の吸着について、テープを用いた剥離試験では脱着は確認されなかった。このコーティングを用い表面増強ラマン散乱を検討した。532 nmを光源とした顕微分光測定では最大10<super>7</super>の増強度が得られた(A01班渡辺明グループとの共同研究)。これは90%に及ぶ置換率によってカテコールが導入された環状シロキサンポリマーが銀ナノ粒子の高密度集積を可能とし、銀ナノ粒子間の”HOT SPOT”をもたらす結果達成されたと考えられる。交互吸着に基づく簡単な作製方法でありながら、ラマン活性分子p-amino thiophenolに対して10-15mol/cmの検出感度を達成しており、PMMA基板上に環状シロキサンポリマーと銀ナノ粒子のコーティングを行うことで果物表面での表面増強ラマン散乱検出を実証するなどフレキシブル基板による表面ラマン散乱センシングの可能性を示すことができた。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] In-plane oriented highly ordered lamellar structure formation of poly(N-dodecylacrylamide) induced by humid annealing2017

    • Author(s)
      Yuki Hashimoto, Takuma Sato, Ryosuke Goto, Yuki Nagao, Masaya Mitsuishi, Shusaku Nagano and Jun Matsui
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 7 Pages: 6631-6635

    • DOI

      10.1039/C6RA27994E

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A versatile platform of catechol-functionalized polysiloxanes for hybrid nanoassembly and in situ surface enhanced Raman scattering applications2016

    • Author(s)
      Yida Liu, Ali Demirci, Huie Zhu, Jinguang Cai, Shunsuke Yamamoto, Akira Watanabe, Tokuji Miyashita, and Masaya Mitsuishi
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 7 Pages: 8903-8910

    • DOI

      10.1039/C6TC02963A

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Shunsuke Yamamoto, Shun Uchiyama, Tokuji Miyashita, and Masaya Mitsuishi, Multimodal Underwater Adsorption of Oxide Nanoparticles on Catechol-Based Polymer Nanosheets2016

    • Author(s)
      Shunsuke Yamamoto, Kazuki Sonobe, Tokuji Miyashita and Masaya Mitsuishi
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 8 Pages: 5912-5919

    • DOI

      10.1039/C5NR08739B

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Nanoscale Deposition of Metal Organic Framework Films on Polymer Nanosheets2016

    • Author(s)
      Hiroaki Ohara, Shunsuke Yamamoto, Tsunenobu Onodera, Hitoshi Kasai, Hidetoshi Oikawa, Tokuji Miyashita, and Masaya Mitsuishi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 6 Pages: 74349-74353

    • DOI

      10.1039/C6RA17997E

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Highly Oriented Poly(vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene) Ultrathin Films with Improved Ferroelectricity2016

    • Author(s)
      Huie Zhu, Shunsuke Yamamoto, Jun Matsui, Tokuji Miyashita, and Masaya Mitsuishi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 6 Pages: 32007-32012

    • DOI

      10.1039/C6RA03785B

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] RAFT重合を利用したシルセスキオキサン誘導体を有するブロック共重合体の合成2016

    • Author(s)
      石崎裕也, 山本俊介, 宮下徳治, 三ツ石方也
    • Organizer
      第16回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-12-07 – 2016-12-08
  • [Presentation] 酸化シリコン系化合物を元素ブロックとした有機無機ハイブリッド材料2016

    • Author(s)
      三ツ石 方也
    • Organizer
      第5回島津新素材セミナー2016
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Invited
  • [Presentation] 環状シロキサン系ハイブリッド材料の開発2016

    • Author(s)
      三ツ石方也
    • Organizer
      第5回島津新素材セミナー2016
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-11-25
  • [Presentation] RAFT 重合を用いたシルセスキオキサン誘導体を有する共重合体の合成2016

    • Author(s)
      石崎 裕也, 山本 俊介, 宮下 徳治, 三ツ石 方也
    • Organizer
      2016高分子学会東北支部研究発表会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形県米沢市)
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-11
  • [Presentation] Hybrid Nanoassemblies of Catechol-functionalized Cyclosiloxane Polymers for Optoelectronic Device Applications2016

    • Author(s)
      Masaya Mitsuishi, Yida Liu, Ali Demirci, Huie Zhu, Shunsuke Yamamoto, Tokuji Miyashita
    • Organizer
      14th International Conference on Frontiers of Polymers and Advanced Materials
    • Place of Presentation
      Korea(Seoul)
    • Year and Date
      2016-10-31 – 2016-11-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flexible UV detector application using catechol functionalized polysiloxanes2016

    • Author(s)
      Yida Liu, Huie Zhu, Shunsuke Yamamoto, Tokuji Miyashita, Masaya Mitsuishi
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] Amphiphilic Cyclosiloxane as a Versatile Building Block for Functional 2D and 3D Assemblies2016

    • Author(s)
      Huie Zhu, Buket Akkus, Yida Liu, Yu Gao, Shunsuke Yamamoto, Jun Matsui, Tokuji Miyashita, Masaya Mitsuishi
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [Presentation] 環状シロキサン系ハイブリッドポリマー薄膜の構築2016

    • Author(s)
      三ツ石方也,朱慧娥, 山本俊介, 宮下徳治
    • Organizer
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県東広島市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
    • Invited
  • [Presentation] シルセスキオキサン誘導体を含有するブロック共重合体の作製2016

    • Author(s)
      石崎 裕也, 山本 俊介, 宮下 徳治, 三ツ石 方也
    • Organizer
      第44回東北地区高分子若手研究会夏季ゼミナール
    • Place of Presentation
      さるか荘(青森県平川市)
    • Year and Date
      2016-08-09 – 2016-08-11
  • [Presentation] 強誘電性高分子ナノシートの電子デバイスへの応用2016

    • Author(s)
      三ツ石方也
    • Organizer
      新学術領域元素ブロック高分子 光・電子材料/デバイス分科会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-06-03
  • [Presentation] Organic Ferroelectric/Semi-Conductive Hybrid Films towards Resistive Nonvolatile Memory Applications2016

    • Author(s)
      Huie Zhu, Shunsuke Yamamoto, Jun Matsui, Tokuji Miyashita, Masaya Mitsuishi
    • Organizer
      弟65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-27
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/mitsuishi/

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.tagen.tohoku.ac.jp/labo/mitsuishi/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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