| 研究課題/領域番号 |
18K05243
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
須賀 健雄 早稲田大学, 理工学術院, 専任講師 (10409659)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超親水性 / 両性イオン / CO2固定 / ジアミン / 防汚性 / 防曇性 / CO2付加 / 高分子反応 / 表面・界面 |
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| 研究成果の概要 |
水に浸漬するだけで僅かな水中濃度(300 ppm)のCO2を自発的に取り込み、海洋生物の付着防止に有効な超親水性を発現する高分子コーティングの創出を目的とする。アミン類への可逆なCO2付加に対し、近接アミンを配したジアミン構造のうち、1,2級および1,3級ジアミンを置換したポリマーにおいて、分子内での両性イオンの形成によるCO2捕捉・保持能の飛躍的な向上と超親水化を明らかにした。中性子反射法による固液・気固界面でのCO2取込みによる水和膨潤層の形成過程の描像と合わせ、CO2をtriggerとし自発的に超親水化、繰り返し機能を再生可能な環境「適応」型の防汚表面として提示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、エネルギー投入(負荷)ゼロで、使用環境下の僅かな水中CO2濃度(300ppm)で自発固定化し、高いCO2保持能を有するジアミン部位を独自設計し、高分子反応場の構築と合わせ、固液界面で両性イオン(超親水性表面)をその場形成するコーティングを提示した。防汚コーティングとして、自然環境下にあるCO2を機能発現に取り込み、有効活用するサステイナブルな手法と位置付けられ、摩耗しても内部のジアミンポリマーが界面で順次親水化し、機能を再生できる。重金属フリーで低環境負荷・環境調和性に加え、使用環境に適応する全く新しいスマートコーティングとして社会への波及効果は極めて大きい。
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