気-水界面での酵素触媒重合により調製したポリアニリン薄膜の構造と物性

Research Project

Project/Area Number	12875189
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	高分子構造・物性(含繊維)
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	高原淳九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (20163305)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 2000: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords	ポリアニリン / 酸化重合 / パターン形成 / ドーピング / 超薄膜 / イオン対相互作用 / その場合成
Research Abstract	ナノデバイスの薄膜材料として、ポリアニリン(PANI)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PSS)複合超薄膜は有用な材料である。前年度までに、気-水界面での酵素触媒重合によるポリアニリン薄膜の調製は、スルフォン基を有する界面活性剤の高い水溶性のために困難であることが明らかになった。そこで新規な薄膜調製法としてアミノシラングラフトSi基板とPSS間の静電的相互作用を利用したPANI/PSS複合超薄膜のin-situ合成法を提案し、合成したPANI/PSS複合超薄膜の組成、及び形成条件について評価した。今年度は特にフルオロアルキルトリメトキシランの気相からの化学吸着重合によりフルオロアルキルシラン単分子膜をシリコンウエハー基板上に固定化した。得られたフルオロアルキルシラン単分子膜にフォトマスクを通して波長172nmの真空紫外光を照射し、局所的な光分解を行った。Siの露出した領域にアミノシラン単分子膜を固定した。アミノ基の存在するライン状の部分に選択的にPSSを吸着させた。さらに試料基板をアニリン水溶液に浸漬し、基板に固定化したPSSとアニリンの間にイオン対を形成させ、PSSを鋳型分子としたPANIの酸化重合によりPANI/PSS複合超薄膜をライン状にその場合成した。PANI/PSS複合超薄膜の形成は、X線光電子分光(XPS)測定、(飛行時間二次イオン質量分析)TOF-SIMS測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察及び紫外-可視-近赤外(UV-vis-near IR)吸収スペクトル測定に基づき明らかにした。また形成されたPANIが導電性のエメラルディン塩であることも確認した。