自発的ジャイアントベシクル形成と自発的ベシクル-ミセル間自己組織体転移

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10440210
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 荒殿 誠 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20175970)
• 研究分担者: 池田 宜弘 福岡女子大学, 人間環境学部, 助教授 (30211030) ; 瀧上 隆智 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (40271100)
• キーワード: ベシクル / ベシクル-ミセル転移 / 界面活性剤混合系 / 表面張力 / ベシクル形成の相図

研究概要

(1)デシルトリメチルアンモニウムデシルサルフェイトの表面張力を濃度一定下で温度の関数として測定した。この界面活性剤は自発的にベシクルを形成することが確認された。単量体状態およびベシクル状態からの吸着のエントロピーやベシクル形成のエントロピーを算出し、熱力学の立場から自発的ベシクル形成機構を調べた。ベシクル形成のエントロピーは実験全温度範囲で負であり、温度とともに上昇した。このことからベシクル形成はエンタルピーにより駆動されていることが示された。またベシクルからの吸着のエントロピーは、正であり温度と濃度に依らないことが示された。よって、ベシクル状態のエントロピーの温度や濃度依存性は吸着膜のものと類似していることが示された。またベシクルからの吸着のエネルギーは正であり、温度の上昇とともに増加した。よって、温度が高いほうが曲界面をもつベシクルは、平らな界面を持つ吸着膜よりも、エネルギー的に安定であるといえる。
(2)自発的ベシクル形成は、臨界充填パラメータが適切に調節されれば、陽イオン性界面活性剤混合系でも起こることが予想される。この考えのもとに、長鎖の疎水基を2本もつ臭化ジドデシルジメチルアンモニウムと長鎖の疎水基が1本である臭化ドデシトリメチルアンモニウム混合系を選んだ。前者は1に近い臨界充填パラメータをもち、後者は1/3に近い値を持つので、適当な混合比と界面活性剤全濃度でベシクルが形成されると予想される。現在、表面張力測定と示差走査熱量測定実験が進行中である。

研究成果

• [文献書誌] A.Ohta,M.Aratono et al.: "Calorimetric Study of Micellar Solutions of Pentaethylene Glycol Monooctyl and Monododecyl Ethers"J.Phys.Chem B.. 104. 8592-8597 (2000)
• [文献書誌] H.Matsubara,M.Aratono et al.: "Interaction between ionic and nonionic surfactants in the adsorbed film and micelle. Dodecylammonium chloride and ..."Langmuir. 16・20. 7589-7596 (2000)
• [文献書誌] M.Villeneuve,M.Aratono et al.: "Miscibility of Hydrocarbon and Fluorocarbon Surfactants in Adsorbed Film and Micelle"J.Colloid Interface Sci.. 234. 127-136 (2001)
• [文献書誌] H.Iyota,M.Aratono et al: "Effect of the Head Group of Surfactant on the Miscibility of Sodium Chloride and Surfactant in an Adsorbed Film and Micelle"J.Colloid Interface Sci.. 234. 322-327 (2001)
• [文献書誌] A.Ohta,M.Aratono et al: "Miscibility of binary surfactant mixtures in the adsorbed film and micelle : the effect of size of polar head group"Colloid and Surfaces A.. (in press). (2001)
• [文献書誌] M.Villeneuve,M.Aratono et al: "Thermodynamic Study on Vesicle Formation and Adsorption of Decyltrimethylammonium Decyl Sulfate"J.Colloid Interface Sci.. (in press). (2001)