選択的な分子捕捉機能を有するナノ-マイクロ分子ふるいの開発研究

• 研究課題/領域番号: 19760613
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 大阪大学 (2008); 早稲田大学 (2007)
• 研究代表者: 大島 明博 大阪大学, 産業科学研究所, 特任研究員 (80398924)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,620千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2007年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: ナノ加工 / 量子ビーム / フッ素樹脂 / 放射光 / イオンビーム / 電子線グラフト / ナノ多機能材料 / ナノ構造形成・制御 / 加速器・ビーム工学 / 新機能材料

研究概要

微細加工に当たっては、PTFE分散液(XAD-911、旭硝子フロロポリマーズ社製)をSiウェハ上にスピンコートしたPTFEを用いた。早大理工研設置のEB装置等を用い、各試料に対して窒素中335±3℃で600kGyの電子線照射を行い、架橋処理を施した。得られた試料を放射光やFIB装置を用いて直接加工することで、マイクロ・ナノサイズのフィルター加工を行った。加工後、EBグラフト法によりスルホン酸基を付与し機能化した。FE-SEMで試料を観察し、グラフト後の加工形状を評価した。その結果、10μm程度の孔径であれば問題ないが、600nm程度の孔径では表面が膨潤し平滑性が失われることが明らかになった。そこで、予め機能化した試料について微細加工を試みた結果、エッチング速度は遅くなるものの、面平滑性のある1μm以下のナノスケール加工が可能であることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Surface Modification of Polymeric Materials Using Ultra Low Energy Electron Beam Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Oshima, Fumiya Shiraki, Hajime Fujita, Masakazu Washio
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 巻: 80 ページ: 196-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nano-and Micro-Fabrication of Perfluorinated Polymers Using Quantum Beam Technology (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Miyoshi, Akihiro Oshima, Tatsuya Urakawa, Naoyuki Fukutake, Hiroyuki Nagai, Tomoko Gowa, Yuya Takasawa, Tomohiro Takahashi, Yukari Numata, Takanori Katoh, Etsuko Katoh, Seiichi Tagawa, Masakazu Washio
  • 雑誌名: Radiation Physics and Chemistry 巻: 80 ページ: 230-235
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Synchrotron Radiation Induced Photo Etching of Perfluorinated Polymers by K-edge Absorption of F-atom (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, H. Nagai, T. Hyuga, N. Miyoshi, T. Urakawa, K. Murata, T. Katoh, E. Katoh, M. Washio
  • 雑誌名: J. Photopolym. Sci. Technol.. 巻: 23 ページ: 391-386
  • NAID: 40017173790
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-and Nano-Scale Fabrication of Fluorinated Polymers by Direct Etching Using Focused Ion Beam (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Fukutake, N. Miyoshi, Y. Takasawa, T. Urakawa, T. Gowa, K. Okamoto, A. Oshima, S. Tagawa, M. Washio
  • 雑誌名: Jpn. J. App. Phys. 巻: 49
  • NAID: 40017176033
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication of Micro- and Nano-Structures of Crosslinked Polytetrafluoroethylene by Means of Focused Ion Beam (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, N. Miyoshi, N. Fukutake, Y. Takasawa, Y. Matsui, K. Okamoto, S. Seki, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: The IUMRS International Conference in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Nano-fabrication of Fluoropolymers using Focused Ion Beam (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Fukutake, T. Urakawa, Y. Takasawa, T. Gowa, T. Takahashi, Y. Hirano, M. Washio, A. Oshima, K. Okamoto, S. Tagawa
  • 学会等名: FLUOROPOLYMER-2008
  • 発表場所: South Carolina, USA
  • 年月日: 2008-10-21
• [学会発表] Nano-fabrication of Fluoropolymers using Focused Ion Beam (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Fukutake, T. Urakawa, Y. Takasawa, T. Gowa, T. Takahashi, Y. Hirano, M. Washio, A. Oshima, K. Okamoto, S. Tagawa
  • 学会等名: FLUOROPOLYMER2008
  • 発表場所: South Carolina, USA
  • 年月日: 2008-10-20
• [学会発表] Nano- and Micro- Fabrication of Polymeric Materials Using Beam Technology (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: 8^<th> International Symposium on Ionizing Radiation and Polymers (IRaP 2008)(Invited)
  • 発表場所: Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Nano- and Micro- Fabrication of Polymeric Materials Using Beam Technology (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: 8^<th> International Symposium on Ionizing Radiati on and Polymers (IRaP 2008)
  • 発表場所: Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Nano- and Micro- Fabrication of Polymeric Materials Using Beam Technology (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: 8^<th> International Symposium on Ionizing Radiation and Polymers (IRaP 2008)
  • 発表場所: Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2008-10-14
• [学会発表] Microfabrication of nano - scale pattern on crosslinked PTFE using focused ion beam (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Fukutake, T. Urakawa, Y. Takasawa, A. Oshima, M.Washio, K. Okamoto, S. Tagawa
  • 学会等名: 2^<nd> Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry
  • 発表場所: Shinjuku, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-08-31
• [学会発表] Surface Modification of Polymeric Materials Using Ultra Low Energy Electron Beam Irradiation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, Y. Takasawa, N. Fukutake, T. Urakawa, F. Shiraki M. Washio
  • 学会等名: 2^<nd> Asia Pacific Symposium on Radiation Chemistry
  • 発表場所: Shinjuku, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-08-30
• [学会発表] Micro- and Nano- Fabrication of Fluorinated- Polymers by means of SR and FIB (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, T. Urakawa, N. Fukutake, Y. Takasawa, K. Okamoto, S. Seki, T. Katoh, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: The 9^<th> RadTech China(Invited)
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2008-04-19
• [学会発表] Micro- and Nano- Fabrication of Fluorinated- Polymers by means of SR and FIB (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, T. Urakawa, N. Fukutake, Y. Takasawa, K. Okamoto, S. Seki, T. Katoh, M. Washio, S. Tagawa
  • 学会等名: The 9^<th> RadTech China
  • 発表場所: Hangzhou, China
  • 年月日: 2008-04-09
• [学会発表] 超低エネルギー電子線照射による高分子材料の表面改質 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大島明博
  • 学会等名: 日本化学会58回年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-30
• [学会発表] Direct Photo Etching and Surface Modification of Perfluorinated Polymers by Synchrotron Radiation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, et al
  • 学会等名: TSRP2008
  • 発表場所: Pune, India
  • 年月日: 2008-01-08
• [学会発表] Synchrotron Radiation Induced Photo Etching of Perfluor inated Polymers by Direct K-edge Absorption of Fluorine-Atom (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, et al
  • 学会等名: ASR2007
  • 発表場所: 原子力機構東海
  • 年月日: 2007-11-08