| 研究課題/領域番号 |
20K05243
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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28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
木島 龍朗 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50272084)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | フェロセン / ４級アンモニウムカチオン / Bola型界面活性剤 / 粘性液体 / 棒状ミセル / 有機塩 / レドックス応答性 / ４級アンモニウムイオン / 会合挙動 / レオロジー特性 / 棒状ミセル構造 / 非ニュートン流体 / 界面活性剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、フェロセンを核としたBola型フォームである二鎖型界面活性剤による、アニオンおよびカチオン存在下での会合体形成挙動を電気化学反応により ”on-off” することで、ダイナミックな構造制御および物性制御をめざす。目的化合物であるフェロセン修飾二鎖型界面活性剤から形成される自己組織化会合体が、外部刺激によって構造体そのものや溶液物性を制御されれば、可溶化された香料や薬物の放出制御，溶液粘性の可逆的制御による動力伝達装置（クラッチ）への応用などが期待される。本研究課題では、その可能性について評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、二親水基一疎水基型となる２置換フェロセン修飾四級アンモニウム塩型界面活性剤－有機塩混合系のキャラクタリゼーションと得られた粘性溶液の酸化還元による会合挙動の変化について評価した。その結果、会合体はフェロセン分子を内側にして２つの親水基をSyn型で外側に向けたミセル構造であり、ひも状ミセルを形成していることを明らかにした。また、粘性溶液を酸化還元することで会合体を崩壊および再形成させることに成功し、可逆的に粘性を制御することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ひも状ミセルはセメントのレオロジー制御剤やアクティブクラッチなどの機械を制御する液体として期待されている。特に光やpH，温度，電気などの刺激に応答するひも状ミセルは、可逆的な粘性制御剤として近年、開発が強く望まれている。本研究成果は、新規な２置換のフェロセン誘導体を用いた、これまでにない新しいタイプの界面活性剤による検討であり、可逆的に粘性を制御できることを明らかにした。今後のさらなる検討によって、より高機能・高性能な粘性制御剤として適用できるようになることが期待される。
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