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ソフト界面における多重膜形成のシナジズム

公募研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 23106715
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

瀧上 隆智  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40271100)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2012年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2011年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードギブズ膜 / 液/液界面 / ドメイン形成 / X線反射率 / 混和性 / 多重膜 / シナジズム / X線反射率
研究実績の概要

ソフト界面に形成される吸着膜(ギブズ膜)は、生体膜などの複雑で柔らかい分子組織体の基本骨格を成しており、その構造と機能の相関解明にはソフト界面ギブズ膜の構造解析が不可欠である。本年度はフルオロカーボンアルコールとフルオロカーボンジオールとの混合系ギブズ膜において新たに誘起されたギブズ膜不均一構造を対象に、その形成原理を界面張力およびX線反射率(XR)測定により巨視・微視両観点から解明することを目指した。炭素数10の直鎖状フルオロカーボン(FC)アルコール(FC10OH)とFC鎖両末端にヒドロキシ基を有するFCジオール(FC10diol)の混合系のヘキサン/水界面ギブズ膜に対して、軸対称懸滴形状解析法による界面張力の高精度測定によるギブズ膜状態の推定とシンクロトロン放射光を利用したXR法による膜構造の解析を行い以下の知見を得た。
1) 界面密度の値および電子密度プロファイルより、FC10OHは界面垂直方向に、一方、FC10diolは界面水平方向に配向し密充填した凝縮単分子膜を形成する。
2)ギブズ膜におけるこれらの分子の混合は、分子配向状態の違いにより疎水鎖間の分散力相互作用を稼ぐことができず、エネルギー的に不利である。
3)両成分の混合組成に依存して、垂直配向と水平配向のドメインが共存する不均一構造や、本来水平配向するFC10diolが垂直に配向する凝縮膜、さらにFC10diolが優先的に積層した不均一多重膜の形成が確認された。
これらの成果は、国内外のコロイド・界面科学分野における主要学会において依頼講演やポスター賞の受賞等、極めて新規性の高いものであると評価されるに至った。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Multilayer Formation of the Fluoroalkanol -〓-Hydrogenated Fluorocarbon Mixture at theHexane/Water Interface Studied by Interfacial Tensiometry and X-ray Reflection2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, T. Tottori, K. Tatsuta, H. Matsubara, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, M. Aratono
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B

      巻: 116 号: 46 ページ: 13739-13748

    • DOI

      10.1021/jp309589f

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Miscibility and multilayer formation of fluoroalkane-α,ω-Diol mixtures at the air/water interface2011

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, F. Nakamura, H. Matsubara, and M. Atatono
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: 115巻 号: 3 ページ: 471-477

    • DOI

      10.1021/jp1083696

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フルオロアルカノール#8212;フルオロアルカン-ジオールのヘキサン/水界面吸着膜における分子配向と混和性2013

    • 著者名/発表者名
      福原隆志、瀧上隆智
    • 学会等名
      2012年度日本化学会年会
    • 発表場所
      立命館大学/滋賀
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 空気/水及びペルフルオロヘキサン/水界面におけるデカン-1,10-ジオールの吸着に及ぼす温度の効果2013

    • 著者名/発表者名
      大林信明、瀧上隆智
    • 学会等名
      2012年度日本化学会年会
    • 発表場所
      立命館大学/滋賀
    • 年月日
      2013-03-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Molecular Orientation on Structure and Miscibility of Gibbs Adsorbed Films at Oil/Water Interface2013

    • 著者名/発表者名
      Ryushi Fukuhata, Takanori Takiue
    • 学会等名
      SIMS2013
    • 発表場所
      西新プラザ/福岡
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Solvent on Gibbs Adsorbed Film of Decane-1,10-diol at Air/Water and Perfluorohexane/Water Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Obayashi, Takanori Takiue
    • 学会等名
      SIMS2013
    • 発表場所
      西新プラザ/福岡
    • 年月日
      2013-03-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synergetic effect on multilayer formation of fluorocarbon compounds at the hexane/water interface studied by interfacial tensiometry and synchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      ECIS2012
    • 発表場所
      Malmoe/Sweden
    • 年月日
      2012-09-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous multilayer formation at soft interfaces studied by interfacial tensiometry and synchrotron X-ray reflection2012

    • 著者名/発表者名
      Takanori Takiue
    • 学会等名
      IACIS2012
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2012-05-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘキサン/水界面における多重膜形成に及ぼすフルオロカーボン化合物のシナジズム2011

    • 著者名/発表者名
      鳥取拓也、瀧上隆智
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学/徳島
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ソフト界面膜の構造と状態転移2011

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学/徳島(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサン/水界面におけるフルオロアルコール-1H-ペルフルオロデカン混合物の混和性と多重膜形成2011

    • 著者名/発表者名
      鳥取拓也、瀧上隆智
    • 学会等名
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      京都大学/京都
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Synergism of Fluorocarbon Compounds on Multilayer Formation at Hexane/Water Interface2011

    • 著者名/発表者名
      T.Tottori, T.Takiue, et al
    • 学会等名
      24th conference of the European Colloid and Interface Society
    • 発表場所
      ベルリン/ドイツ
    • 年月日
      2011-09-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Multilayer formation in Gibbs films at soft interfaces2011

    • 著者名/発表者名
      T.Takiue
    • 学会等名
      Colloid Seminar in National Taiwan University
    • 発表場所
      台北/台湾(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Bukka/phy4j.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Bukka/phy4j.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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