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濃厚ポリマーブラシ固定化による無機ナノ粒子集積構造の制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K04706
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関九州大学

研究代表者

西堀 麻衣子  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20462848)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードポリマーブラシ修飾 / セラミックス / ナノ粒子 / コンポジット / 機能性セラミックス / X線吸収分光 / 固定化サイト / Ba-Ti酸化物 / ポリマーブラシ / 表面修飾 / サイト選択性 / グラフト密度 / 薄膜 / 集積構造
研究成果の概要

基材表面に高分子鎖を密に固定化するポリマーブラシ修飾は、有機溶媒や他の高分子との親和性向上に繋がることから、材料の複合化技術として有用である。本研究では、Ba-Ti系複合金属酸化物表面へのポリメタクリル酸メチル(PMMA)ブラシ修飾を試みるとともに、PVDFとの複合膜化およびブラシ形態を制御する因子について検討した。その結果、粒子表面へのPMMA修飾はPVDFとの複合膜化に有効であり、ブラシ形態が複合膜中での粒子分散性に寄与することがわかった。さらに、ブラシ形態の制御に基材表面と重合開始剤との界面相互作用が関与することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた知見は、セラミックスとポリマーといった異種界面の親和性や接着性の向上につながるものである。得られた知見を基に、目的に合わせて粒子表面でのブラシ構造を設計することで、粒子充填率が高い緻密かつ機能性セラミックスと機能性ポリマー複合材料の創成につながる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The difference of PMMA‐brush‐modification on the oxygen permeable perovskite‐type oxides by consisting elements2021

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Tomoya、Nishibori Maiko
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: in press 号: 10 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1111/jace.17752

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxygen sorption-desorption properties and order–disorder transitions on La–Sr–Co–Fe perovskite-type oxides2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kaneko, K. Nosue, T. Uchiyama, M. Nagano, N. Ankei, K. Kamitani, M. Nishibori,
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 127 号: 6 ページ: 378-382

    • DOI

      10.2109/jcersj2.19033

    • NAID

      130007658169

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2019-06-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of polymer-brush modified Ba-Ti oxide / poly(vinylidene fluoride) nanocomposites film2019

    • 著者名/発表者名
      Maiko Nisibori
    • 学会等名
      The 13th Pacific Rim Conference of Ceramic Societies (PACRIM13)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 表面開始リビングラジカル重合を用いたポリマーブラシ修飾セラミックス粒子の合成2019

    • 著者名/発表者名
      宮野陽, 高原淳, 西堀麻衣子
    • 学会等名
      2019年度九州支部秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of polymer-brush modified Ba-Ti oxide/poly(vinylidene fluoride) nanocomposites thin film2019

    • 著者名/発表者名
      Maiko Nishibori, Kohei Nosue, Ayumi Hamada, Yuko Konishi, Atsushi Takahara
    • 学会等名
      APS March Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリマーブラシ固定化Ba-Ti酸化物の合成と緻密膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      西堀麻衣子
    • 学会等名
      第31回日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 濃厚ポリマーブラシ修飾無機ナノ粒子の合成と応用2018

    • 著者名/発表者名
      西堀麻衣子
    • 学会等名
      平成30年度触媒技術セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリマーブラシ固定化Ba-Ti酸化物/誘電性高分子複合膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      野末皓平、西堀麻衣子、濱田あゆみ、神谷和孝、高原淳
    • 学会等名
      第38回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリマーブラシ修飾によるBa-Ti酸化物ナノ粒子/ポリフッ化ビニリデン複合緻密膜の作製2018

    • 著者名/発表者名
      野末 皓平・濱田あゆみ・高原淳・西堀麻衣子
    • 学会等名
      第57回セラミックス基礎科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 工業製品技術協会(株式会社テクノプラザ)2019

    • 著者名/発表者名
      西堀麻衣子(分担)
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      セラミックデータブック2019-20, 測定・評価技術/製造・加工技術, 7.ポリマーブラシを用いたセラミックス粒子表面改質と階層構造評価
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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