• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

目的物質の高精度分離・誘導が可能な単分散磁性ポリマー複合粒子の新規合成法の開発

Research Project

Project/Area Number 09J03621
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Reaction engineering/Process system
Research InstitutionFukushima National College of Technology (2010)
Tohoku University (2009)

Principal Investigator

山内 紀子  福島工業高等専門学校, 物質工学科, 助教

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords機能性ポリマー微粒子 / ソープフリー乳化重合 / 単分散 / 弱電解質性開始剤 / 表面電荷の制御 / 磁気応答性粒子 / 複合粒子 / 磁性粒子 / ポリマー粒子 / 弱電解質性重合開始剤 / 蛍光 / ゼータ電位
Research Abstract

磁性ナノ粒子(マグネタイト)をサブミクロンサイズのポリマー粒子内部に包含した「磁性ポリマー複合粒子」を、水相中での界面活性剤を用いない重合反応(ソープフリー乳化重合)により合成した。ソープフリー乳化重合を利用して、粒径均一性が高く(単分散)、磁性ナノ粒子含有率が高い複合粒子を合成するためには、系内に磁性ナノ粒子が共存してもポリマー粒子の分散安定性が維持される重合法を確立することが必要となる。そこで本研究では、重合pHによってイオン基の解離状態を調整可能な弱電解質性の重合開始剤を導入し、重合中のポリマー粒子の表面電荷を制御した。その上で、ポリマー粒子形成機構に基づき、成長過程にある単分散なポリマー粒子に磁性粒子を取り込ませ、その後もポリマー粒子を静電的に安定な状態で成長させることによって、単分散な複合粒子の合成に成功した。
さらに、複合粒子の応用の領域を広めるためには、対象物質の種類や分離条件などに応じ、様々なサイズの複合粒子を合成することが望まれる。ソープフリー乳化重合は、一般的にサブミクロンサイズのポリマー粒子合成法であるが、弱電解質性開始剤を導入することにより、ポリマー粒子の粒径をミクロンサイズまで大きくできることが報告されている。そこで、本重合系法を用いて、複合粒子の合成においても、これまでの500nm程度から、さらに粒径を大きくすることを試みた。複合粒子の大粒径化のために、モノマー濃度および磁性ナノ粒子の添加量を増大させて検討した。得られた粒子は、磁性ナノ粒子がポリマー粒子中に取り込まれ、ポリマー粒子中に取り込まれない遊離の磁性ナノ粒子はほとんどなかった。複合粒子の平均粒径は984nm、粒径分散度は5.7%であり、単分散であった。本重合法を利用して、複合粒子の大粒径化を達成可能であることがわかった。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Soap-free synthesis of highly monodisperse magnetic polymer particles with amphoteric initiator2010

    • Author(s)
      Noriko Yamauchi, Daisuke Nagao, Mikio Konno
    • Journal Title

      Colloid and Polymer Science 288

      Pages: 55-61

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 研究概要と進路選択について2010

    • Author(s)
      山内紀子
    • Organizer
      第33回教師のための化学教育講座 男女共同参画プログラム
    • Place of Presentation
      東北大学 青葉山キャンパス創造工学センター
    • Year and Date
      2010-08-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 小さなナノテクの世界を楽しむ2010

    • Author(s)
      山内紀子
    • Organizer
      東北大学女性研究者育成支援推進室ランチタイムfor女子高校生by理工農若手女性研究者
    • Place of Presentation
      東北大学 理学部キャンパス
    • Year and Date
      2010-07-28
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 無乳化系重合法により合成した単分散両性ナノ粒子の高感度免疫測定法への応用2009

    • Author(s)
      根本浩史、藤田木綿子、山内紀子、伊東康平、小森谷友絵、長尾大輔、今野幹男、神野英毅
    • Organizer
      第62回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2009-09-19
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ソープフリー乳化重合過程の粒子分散制御による磁性ポリマー複合粒子の合成2009

    • Author(s)
      山内紀子、長尾大輔、今野幹男
    • Organizer
      化学工学会第41回秋季大会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of monodisperse magnetic polymer particles in soap-free emulsion polymerization by control of surface charges on polymer particles2009

    • Author(s)
      Noriko Yamauchi, Shunchao Gu, Daisuke Nagao, Mikio Konno
    • Organizer
      The 5th Joint China/Japan Chemical Engineering Symposium
    • Place of Presentation
      中国、西安
    • Year and Date
      2009-07-23
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Monodisperse magnetic polymer particles synthesized in soap-free emulsion polymerization2009

    • Author(s)
      Noriko Yamauchi, Daisuke Nagao, Mikio Konno
    • Organizer
      The 2^<nd> International symposium on advanced Particles
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-04-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks] 東北大学大学院工学研究科化学工学専攻今野研究室

    • URL

      http://www.che.tohoku.ac.jp/~mickey/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi