2013 Fiscal Year Annual Research Report
無機有機ハイブリッドクラスターの集積による多孔性融合マテリアルの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control |
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| Project/Area Number |
25107710
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
下嶋 敦 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (90424803)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 多孔体 / 無機有機ハイブリッド / 中空ナノ粒子 / ハードテンプレート法 |
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| Research Abstract |
ナノ空間材料は高比表面積、大細孔容量などの特徴を有し、触媒、吸着材、薬剤キャリア、低誘電率・低屈折率材料など幅広い応用が期待されている。本研究課題では、ナノビルディングブロックの設計に基づく無機有機ハイブリッド型の多孔性融合マテリアルの創製を目的としている。H25年度は、架橋有機基を有するアルコキシシラン((EtO)3Si-R-Si(OEt)3, R = 架橋有機基）を出発物質とした新しいハイブリッド多孔体の合成について検討した。このような分子の加水分解・縮重合反応によって形成される有機シリカ(O1.5Si-R-SiO1.5) はシリカ(SiO2)と比較して水への溶解性が低いことが知られている。そこで、直径数十ナノメートルの球状シリカナノ粒子を鋳型として用いた中空有機シリカナノ粒子の合成を試みた。市販の有機架橋型アルコキシシラン(R = -C2H4-, -C6H4-)を原料として用いた。これらの分子をシリカナノ粒子の分散液中に添加し、油水二相系で数日間反応させることで、シリカ粒子の表面に有機シリカの微粒子からなるシェルが形成され、さらに、高pH条件で処理することによって、コアのシリカ粒子のみが除去されることを見いだした。得られた中空有機シリカナノ粒子は水中に単分散しており、また鋳型のシリカ粒子の粒径に応じて幅広く粒径制御可能であった。さらに、乾燥にともなって中空有機シリカ粒子が集積し、粒子内部と粒子間空隙に対応する二種類のメソ細孔を持つ高比表面積の階層構造体が得られることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
粒径と細孔サイズが良く制御された無機有機ハイブリッド型の中空ナノ粒子の新しい合成手法を確立できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はより高度な構造制御と有機基の多様化による機能付与について検討を行う。
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