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無機ー有機複合ゾルーゲル系の相分離過程を利用した秩序構造体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 02555161
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関京都大学

研究代表者

曽我 直弘  京都大学, 工学部, 教授 (80026179)

研究分担者 河口 年安  旭硝子(株), ニューガラス開発研究所, 主席研究員
井上 正志  京都大学, 化学研究所, 助手 (80201937)
根本 紀夫  京都大学, 化学研究所, 助教授 (90027053)
中西 和樹  京都大学, 工学部, 助手 (00188989)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
1991年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1990年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
キーワードゾルーゲル法 / ケイ素アルコキシド / 有機高分子 / スピノ-ダル分解 / 光散乱法 / 溶媒置換 / 窒素吸着法 / ゾル-ゲル法
研究概要

種々の水溶性有機高分子の共存下におけるケイ素アルコキシドの加水分解・重合によって、マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持った多孔質ゲルを得る方法について、以下の知見を得た。(1)水・アルコ-ル混合溶媒系への溶解度が極端に低くない水溶性高分子であれば、ほとんどの高分子について同様のプロセスを行うことができる。(2)ケイ素アルコキシドの加水分解は強酸性条件下で行うことが望ましいが、重合反応については、弱酸性条件でも同等な構造のゲルを作製することができる。(3)光散乱法によりゲル構造形成過程を追跡したところ、重合反応のある時点から周期的な濃度ゆらぎが発達し、やがて周期波長が粗大化するのに続いて、周期の固定と濃度コントラストの増大が起こることが明らかになった。これは、系内でのスピノ-ダル分解による相分離の進行と、ゲル網目の発達による構造固定とが、並行して起こることを示すものである。(4)ゲル構造を制御するためには、出発組成や反応温度等を変化させることが有効であるが、ゲル形成反応に対して、相分離が早く起こるような条件にすれば、構造サイズは粗くなり、逆の場合には細かくなることが明らかになった。共存高分子の溶解度を上げたり、重合反応を加速すると後者の結果が得られる。また、水・アルコ-ル混合溶媒系への溶解度が高い高分子を用いる方が、出発組成や反応温度のわずかな変化に対するゲル構造の変化は小さく、再現性の良い結果が得られる。(5)マイクロメ-タ-領域の絡み合い構造を持つゲルは、湿潤状態での溶媒置換処理によってナノメ-タ-領域の細孔容積および細孔径分布を変化させることができた。この過程を利用することによって、マイクロメ-タ-およびナノメ-タ-領域に希望の細孔径と容積を持った多孔質ゲルを作製することが可能になった。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Pore surface characteristics of macroporous silica gels prepared from polymer-containing solution" Journal of Non-Crystalline Solids. 134. 39-46 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Matsuoka: "Small-angle X-ray scattering study on sol-gel transition of mixtures of colloidal silica and organic polymer" Bulletin of Chemical Society of Japan. 64. 1283-1288 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in gelling silica - organic polymer solution:Systems containing poly(sodium styrenesulfonate)" Journal of American Ceramic Society. 74. 2518-2530 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid.I.Gel formation behavior and effect of solvent composition" Journal of Non-Crystalline Solids. 139. 1-13 (1992)

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  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid.II.Effects of molecular weight and temperature" Journal of Non-Crystalline Solids. 139. 14-24 (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid.III.Effect of catalytic condition" Journal of Non-Crystalline Solids.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid.IV.Effect of chemical additives" Journal of Non-Crystalline Solids.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Small-angle X-ray scattering study of gelling silica - organic polymer solution;System containing poly(sodium styrenesulfonate)" Journal of American Ceramic Society.

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  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Dual porosity silica gels by polymer-incorporated sol-gel process" Journal of Non-Crystalline Solids.

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  • [文献書誌] 中西 和樹: "アルコキシド法によるシリカゲルの多孔構造制御" 表面.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Norio Nemoto: "Diffusion of a dye-labeled cetyldimethylamine incorporated in rodlike micelles of cetyltrimethylammonium bromide in aqueous sodium salicylate solutions" Langmuir. 7. 2607-2613 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Inoue: "Birefringence of amorphous polymers.1.Dynamic measurement on polystyrene" Macromolecules. 24. 5670-5675 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadashi Inoue: "Birefringence of amorphous polymers.II.Dynamic measurement and Relaxation measurement" Journal of Polymer Science Part B Polymer Physics. 30. 409-414 (1992)

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  • [文献書誌] Hirotaka Okamoto: "Birefringence of amorphous polymers.III.On the modified stressoptical rule" NIHON REOROJI GAKKAISHI. 19. 220-222 (1991)

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  • [文献書誌] Yisheng Dai: "Ion-assisted deposition of a aluminium nitride on the fluoroziroconate glass surface" Japanese Journal of Applied Physcis. 30. L1314-1316 (1991)

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  • [文献書誌] Yisheng Dai: "Water-protective surface layer on fluorozirconate glass produced by low-energy ion implantation" Applied physics Letters. 58. 422-424 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi, Y. Sagawa and N. Soga: "Pore surface characteristics of macroporous silica gels prepared from polymer-containing solution" J. Non-Cryst. Solids. 134. 39-46 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Matsuoka, S. -R. Chen, H. Ishii, N. Ise, K. Nakanishi and N. Soga: "Small-angle X-ray scattering study on sol-gel transition of mixtures of colloidal silica and organic polymer" Bull. Chem. Soc. Jpn.,. 64. 1283-88 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi and N. Soga: "Phase separation in gelling silica - organic polymer solution : Systems containing poly (sodium styrenesulfonate)" J. Am. Ceram. Soc.74. 2518-30 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi and N. Soga: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid. I. Gel formation behavior and effect of solvent composition" J. Non-Cryst. Solids. 139. 1-13 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi and N. Soga: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid. II. Effects of molecular weight and temperature" J. Non-Cryst. Solids. 139. 14-24 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi and N. Soga: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid. III. Effect of catalytic condition" J. Non-Cryst. Solids.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi and N. Soga: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid. IV. Effect of chemical additives" J. Non-Cryst. Solids.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi, N. Soga, H. Matsuoka and N. Ise: "Small-angle X-ray scattering study of gelling silica - organic polymer solution ; System containing poly (sodium styrenesulfonate)" J. Am. Ceram. Soc.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Nakanishi, R. Takahashi and N. Soga: "Dual-porosity silica gels by polymer-incorporated sol-gel process" j. Non-Cryst. Solids.

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  • [文献書誌] K. Nakanishi: "Control of pore structure of silica gels prepared by alkoxide method" Hyoumen.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Nemoto, T. Yamamura, K. Osaki and T. Shikata: "Diffusion of a dye-labeled cetyldimethylamine incorporated in rodlike micelles of cetyltrimethylammonium bromide in aqueous sodium salicylate solutions" Langmuir. 7. 2607-13 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inoue, H. Okamoto and K. Osaki: "Birefringence of amorphous polymers. 1. Dynamic measurement on polystyrene" Macromolecules. 24. 5670-75 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inoue, H. Hayashihara, H. Okamoto and K. Osaki: "Birefringence of amorphous polymers. II. Dynamic mesurement and relaxation measurement" J. Polym. Sci. B Polym. Phys. 30. 409-14 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Okamoto, H. Hayashihara, T. Inoue and K. Osaki: "Birefringence of amorphous polymers. III. On the modified stress-optical rule" Nihon Reoroji Gakkaishi. 19. 220-22 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Dai, T. Kawaguchi, T. Osuka, M. Tada, K. Suzuki, S. Suzuki and A. Matsui: "Ion-assisted deposition of aluminium nitride on the fluorozirconate glass surface" Jap. J. Appl. Phys.30. L1314-16 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Dai, T. Kawaguchi, K. Suzuki, S. Suzuki, K. Yamamoto and A. Masui: "Water-protective surface layer on fluoro-zirconate glass produced by low-energy ion implantation" Appl. Phys. Lett.58. 422-24 (1991)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in gelling silica-organic polumer solution: Systems containing poly(sodium styrenesulfonate)" Journal of American Ceramic Society. 74. 2518-2530 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Pore surface characteristics of macroporous silica gels prepared from polymer-containing solution" Journal of Non-Crystalline Solids. 134. 39-46 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Nemoto: "Diffusion of a dye-labeled cetyldimethylamine incorporated in rodlike micelles of cetyltrimethylammonium bromide in aqueous sodium salicylate solutions" Langmuir. 7. 2607-2613 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Tadashi Inoue: "Birefringence of amorphous polymers.l.Dynamic measurement of polystyrene" Macromolecules. 24. 5670-5675 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid I.Gel formation behavior and effect of solvent composition" Jounal of Non-Crystalline Solids. 139. 1-13 (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase separation in silica sol-gel system containing polyacrylic acid II.Effects of molecular weight and temperature" Journal of Non-Crystalline Solids. 139. 14-24 (1992)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuki Nakanishi: "Phase Separation in Silica SolーGel System Containing Polyacrylic Acid.I.Gel Formation Behavior and Effect of Solvent Composition." Journal of NonーCrystalline Solids. (1991)

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      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Nazuki Nakanishi: "Phase Separation in Silica SolーGel System Containing Polyacrylic Acid.II.Effects of Molecular Weight and Temperature." Journal of NonーCrystalline Solids. (1991)

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      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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