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光機能液/液界面を利用した溶液粘性の可逆的制御

研究課題

研究課題/領域番号 15033267
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京理科大学

研究代表者

酒井 秀樹  東京理科大学, 理工学部, 助教授 (80277285)

研究分担者 阿部 正彦  東京理科大学, 理工学部, 教授 (40089371)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード界面活性 / 粘性 / 両親媒性分子 / アゾベンゼン / スピロピラン / 紐状ミセル / 光異性化 / 臨界ミセル濃度 / 界面活性剤 / 粘度 / レオロジー / 透過型電子顕微鏡
研究概要

両親媒性分子が形成するミセル・ベシクルなどの分子集合体をナノスケールの液/液界面と捉え、その形成を光化学的スイッチングすることにより溶液物性の光制御を試みた。具体的には以下の2点について検討を行った。
1)アゾベンゼン修飾両親媒性分子を用いた溶液粘性の光スイッチング
カチオン性両親媒性分子であるセチルトリメチルアンモニウムブロミドとサリチル酸ナトリウムからなる混合水溶液中で形成する紐状ミセルに、アゾベンゼン修飾カチオン性両親媒性分子を取り込ませて光異性化反応を生じさせると、粘性を光スイッチングできることを前年までに報告した。そこで本年は、アルキル鎖長を変化させた種々のアゾベンゼン修飾光スイッチング分子を新規に合成し、光による粘性制御の最適化を行った。その結果、最適な構造(末端アルキル鎖長が4)の分子を用いると、粘性を1000倍以上可逆的に光制御できることを見いだした。さらに、動的粘弾性測定により、粘性変化の要因となる分子集合体の形状変化についても検討を行った。
2)スピロピラン修飾両親媒性分子を用いた溶液物性の光スイッチング
スピロピランは、光電荷分離挙動を示して分子の親水性が変化するために、よりダイナミックな界面物性の光制御が期待できる。そこで、比較的親水性の高いスピロピラン修飾カチオン性両親媒性分子を新規に合成し、その界面物性に及ぼす光照射の影響について検討した。得られた分子はエタノール中、水中でいずれも可逆的なフォトクロミック挙動を示したが、その挙動は大きく異なりエタノール中ではスピロピラン体が、水中ではメロシアニン体が安定となった。また、この両親媒性分子の水中での臨界ミセル濃度、最低到達表面張力は紫外光照射により共に減少したことから、界面活性を光照射により可逆的に制御できることが明らかとなった。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Phase Behavior of Mixed Solutions of Cationic Surfactant with a Ferrocenyl Group and an Anionic Surfactant : Surface Chemical and Electrochemical Approaches.2005

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi IMAMURA
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science 54(3)

      ページ: 125-134

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 溶液粘性の光・電気による制御2005

    • 著者名/発表者名
      酒井 秀樹
    • 雑誌名

      化学と工業 58(1)

      ページ: 28-31

    • NAID

      10014086567

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Photoreaction of Amphiphilic Spiropyran/n-Alkane Langmuir and Langmuir-Blodgett Films Using the Phase Transition of n-Alkane.2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiro NAKAZAWA
    • 雑誌名

      Langmuir 20(24)

      ページ: 10583-10590

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis and Photochemical Properties of a Cationic Surfactant Having a Spiropyran Group2004

    • 著者名/発表者名
      Chengxu SUN
    • 雑誌名

      Material Technology 22(6)

      ページ: 229-237

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of Viscoelasticity Using Redox Reaction2004

    • 著者名/発表者名
      Koji TSUCHIYA
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 126(39)

      ページ: 12282-12283

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 界面物性の光による制御2004

    • 著者名/発表者名
      酒井 秀樹
    • 雑誌名

      オレオサイエンス 4(12)

      ページ: 509-517

    • NAID

      10014031616

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Tsuchiya: "Electrochemical Reaction in an Aqueous Solution of a Ferrocene-Modified Cationic Surfactant Mixed with an Anionic Surfactant."Langmuir. 19(22). 9343-9350 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Sakai: "Reversible Control of Vesicle Formation using Electrochemical Reaction"Colloids and Surfaces, A : Physicochemical and Engineering Aspects. 232(2-3). 221-228 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Sakai: "Growth of Highly-oriented Silica Nanotubes on Mica Substrate."Journal of Japanese Society of Colour Material. 76(12). 476-479 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Koji Tsuchiya: "Temperature-Dependent Vesicle Formation of Aqueous Solutions of Mixed Cationic and Anionic Surfactants."Langmuir. 20(6). 2117-2122 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masato Ishida: "Controlled Release of Vitamin E from Thermo-responsive Polymeric Physico-gel"Chemical & Pharmaceutical Bulletin. 51(11). 1348-1349 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Mutsuyoshi Matsumoto: "Thermal Hysteresis in the Photoresponsivity of a Langmuir Film of Amphiphilic Spiropyran"Journal of the American Chemical Society. 126(4). 1006-1007 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井 秀樹(日本油化学会編): "油化学辞典"丸善. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

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