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pHに応答する新規の超分子会合体を用いた貴金属ナノ結晶の分離と回収

研究課題

研究課題/領域番号 25886013
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関中央大学

研究代表者

伊村 くらら  中央大学, 理工学部, 助教 (60707107)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード機能性材料
研究概要

本研究課題では、幅広い産業において重要な貴金属ナノ粒子の回収と再分散を達成するため、pHに応答する両親媒性化合物を用いたナノ結晶回収法の開発とその有効性の検討を目的とした。
まず、長鎖アミンにカルボキシル基を導入した両親媒性化合物群を合成し、水中での分子集合体構造を検討した。合成したC16CAは、pH6以上では球状ミセル、pH2からpH6ではラメラ、pH2以下ではひも状ミセルと、水溶液のpHに応じて分子集合体が三態に変化することが示された。そこで、最も一般的な貴金属ナノ結晶である金ナノ粒子をC16CAのラメラにより回収し再分散することを試みた。
塩基性条件のC16CA溶液にクエン酸還元法で得られた金ナノ粒子を加えると、C16CAが配位することによって保護剤効果でナノ粒子が良好に分散することが示された。この分散溶液を弱酸性に変化すると、金ナノ粒子を取り込みながらC16CAのラメラが析出した。透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行うと、金ナノ粒子がラメラ析出物の中で粒子間隔を維持したまま取り込まれていることが確認できた。また、ナノ粒子を取り込んだラメラは、ろ過操作によって、溶液から完全に分離され、ナノ結晶の分離回収剤としての機能発現を果たした。さらに、溶液pHを弱酸性から塩基性に操作すると、金ナノ粒子を取り込んだC16CAラメラ析出物が再び溶解し、分離回収したナノ粒子を再分散できた。このとき、UV-visスペクトルおよびTEM観察から、金ナノ粒子の分散状態が回収前の初期のものと変化していないことが確認され、ラメラの中に取り込むことで析出状態にあっても粒子同士の凝集を抑制できることが示された。このことから、C16CAの分子集合体のpH応答特性を利用した溶液‐ラメラ析出といった転移の制御は、ナノ結晶の分離方法として極めて簡便で有効な手法といえる

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Silica-Coated Ultrathin Gold Nanowires with High Morphological Stability2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Satoshi Hojo, Clara Morita, and Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 30 ページ: 1888-1892

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal sensitive viscosity transition of elongated micelles induced by breaking intermolecular hydrogen bonding of amide groups2013

    • 著者名/発表者名
      Clara Morita, Yoshiro Imura, Tetsuya Ogawa, Hiroki Kurata, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 号: 18 ページ: 5450-5456

    • DOI

      10.1021/la400604m

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reversible dispersion-precipitation of single-walled carbon nanotubes using pH change and addition of organic component2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Clara Morita, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 37 号: 11 ページ: 3607-3611

    • DOI

      10.1039/c3nj00749a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] pHに応答する新規両親媒性物質による金ナノ粒子の可逆的な回収と再分散

    • 著者名/発表者名
      伊村くらら、伊村芳郎、河合武司、新藤斎
    • 学会等名
      第64回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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