| 研究課題/領域番号 |
02555161
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機工業化学・無機材料工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
曽我 直弘 京都大学, 工学部, 教授 (80026179)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 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)
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| 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 |
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| 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。
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