| 研究課題/領域番号 |
24K08524
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
土肥 侑也 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 准教授 (10784770)
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| 研究分担者 |
川口 正剛 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 教授 (00204694)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | シート状高分子 / 希薄溶液 / 形態解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
二次元方向のみに架橋を有するシート状高分子は、新規構造高分子としてその合成と特性理解に注目が集まる。特にシート化学種に依らない普遍的性質の理解が高分子基礎科学の観点から重要である。しかしながら、未だモデルシート状高分子の合成例が限定的で実験的な検証例が無く、その理論的解釈も十分に確立されていない。本研究では、申請者の先行研究と分離精製技術を基盤として、分子量の異なる一連の単分散シート状ポリメチルメタクリレート（PMMA）試料群を調製した上で、希薄溶液中の光・中性子散乱測定と独自分子モデル解析を通じて、その分子形態の評価・解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
二次元方向のみに結合・架橋を有する「シート状高分子」は新規構造高分子としてその合成と特性理解に注目が集まる。本研究では、汎用モノマーのメチルメタクリレート（MMA）を無機層状化合物モンモリロナイト中に挿入し、平面重合を行うことでシート状高分子試料を調製し、その溶液中の分子形態解析を目的とする。本年度は、自身の先行研究（Polym. J. 2023）にてγ線重合により調製したシート状PMMA試料に対して、サイズ排除クロマトグラフィー（SEC）と多角度光散乱（MALS）、準弾性光散乱（QELS）の同時測定を行うことで、希薄溶液中のシート状高分子の分子形態を評価・議論した。MALS測定より得られた回転半径Rgに関しては、同じ溶出時間の線状PMMAと比較して有意に低いRg値が得られた一方で、QELS測定より得られた流体力学的半径Rhは、シート状と線状のPMMA試料で類似の溶出時間依存性を示した。この結果は、従来の高度分岐高分子で知られている「SEC溶出挙動がRhにより記述される」と言う実験事実がシート状高分子にも適用できることを明らかにした。シート状PMMAが線状PMMAよりも低いRg値を示す実験結果に関しては、分子形態を考慮したモデル解析を行い、分子描像の更なる理解を今後さらに深めていく。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
既にキャラクタリゼーションが完了したシート状PMMA試料について、当初目的の希薄溶液物性測定を行い、また対応する線状PMMA試料との比較を通じて、有意な差を見出すことができた。当初は「単分散」な試料を用いることを想定していたが、SECと組み合わせたMALS・QELS測定から、分子量分布を持つ試料でも問題なく測定を行うことができた。以上より、当初想定通りの実験結果が得られつつあり、本研究進捗はおおむね順調と言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は異なる分子量のシート状PMMA試料を対象として、合成面の再検討も含め、より広範なデータ収集と各種モデルを用いた分子論的理解を進める。
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