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固体/非水溶液界面に対する両親媒性物質の吸脱着挙動解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K05669
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関東京理科大学

研究代表者

酒井 健一  東京理科大学, 理工学部先端化学科, 講師 (20453813)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード両親媒性物質 / 吸着 / 界面 / 原子間力顕微鏡 / 水晶振動子マイクロバランス
研究成果の概要

固体/非水溶液界面に対する両親媒性物質の吸着挙動を評価した。その結果,以下の事実を見出した。
(1) オレイン酸系ジェミニ型両親媒性物質は固体(シリカ)/エステル油界面に耐圧縮性が高く,分子レベルで密な吸着膜を形成することで,優れた摩擦低減能を発現していることが示唆された。
(2) ポリオキシエチレン型の非イオン性両親媒性物質は水の共存下でも,固体(シリカ)/非プロトン性イオン液体の界面に吸着していくことを見出した。とりわけ,疎媒性の高い両親媒性物質の場合には,ミセル状会合体(あるいは吸着層)の繰り返し構造が形成されることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エステル油中におけるオレイン酸系ジェミニ型両親媒性物質の吸着挙動と摩擦挙動を明らかとし,それらの関連性について考察した。低環境負荷な機能性物質とされるジェミニ型両親媒性物質は,摩擦調整剤としての潜在性も有していることが示唆された。
また,イオン液体は有機合成反応における低環境負荷な溶媒として注目されているほか,電気化学デバイスや潤滑油としての活用など,応用分野が拡大されている。本研究成果は,非水媒体中における両親媒性物質の吸着挙動を明らかとし,かつ,こうした産業分野の発展に資していると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Friction and Adsorption Properties of Oleic Acid-Based Gemini Amphiphile at Silica/Ester Oil Interfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Sakai, Ryo Ishimado, Yuichiro Takamatsu, Masaaki Akamatsu, Hideki Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 68 号: 6 ページ: 567-572

    • DOI

      10.5650/jos.ess19015

    • NAID

      130007660462

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 固/液界面における吸着現象の解析:原子間力顕微鏡(AFM)と水晶振動子マイクロバランス(QCM-D)の活用 (総説)2018

    • 著者名/発表者名
      酒井健一
    • 雑誌名

      日本接着学会誌

      巻: 54 ページ: 459-465

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizing solid/ionic liquid interfaces in the presence of water and nonionic surfactants2016

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Sakai, Kohei Okada, Takeshi Misono, Takeshi Endo, Masahiko Abe, Hideki Sakai
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 509 ページ: 433-439

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2016.09.026

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] オレイン酸系ジェミニ型界面活性剤吸着系での固体/極性油界面における摩擦特性2018

    • 著者名/発表者名
      石間戸凌・高松雄一朗・赤松允顕・酒井健一・酒井秀樹
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋 伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 固体/非水溶液界面に対するオレイン酸系ジェミニ型界面活性剤の摩擦および吸着特性2018

    • 著者名/発表者名
      石間戸凌・高松雄一朗・赤松允顕・酒井健一・酒井秀樹
    • 学会等名
      2018年度 材料技術研究協会討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 固/液界面での吸着現象:基礎研究から実践的な研究まで2018

    • 著者名/発表者名
      酒井健一
    • 学会等名
      日本化学会 関東支部栃木地区講演会(2018年度第2回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adsorption Characteristics of Amphiphiles at Solid/Liquid Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Sakai
    • 学会等名
      ACS on Campus
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Adsorption of Oleic Acid-Based Gemini Surfactants at the Silica/Oil Interface2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ishimado, Yuichiro Takamatsu, Masaaki Akamatsu, Kenichi Sakai, Hideki Sakai
    • 学会等名
      The Asian Conference on Oleo Science 2017 (ACOS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オレイン酸系ジェミニ型界面活性剤の酸化鉄/エステル油界面に対する吸着特性2017

    • 著者名/発表者名
      石間戸凌・高松雄一朗・赤松允顕・酒井健一・酒井秀樹
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡と水晶振動子マイクロバランスを併用した固/液界面現象の理解2017

    • 著者名/発表者名
      酒井健一
    • 学会等名
      日本油化学会 洗浄・洗剤部会主催 第49回洗浄に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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