| 研究概要 |
(1)サイズ・形状・連結性等が高度に制御された「分子キャビティー」を構築しているメゾフェイズ構造含有シンジオタクチックポリスチレン(sPS)膜を,効率良く調製したり,その分離特性を詳細に検討したりする上で,メゾフェイズ構造の前駆体的構造体であるδ結晶コンプレックスの形成機構の解明は大変重要である.ゲスト分子のサイズや形状を反映し,これを取り込んだδ結晶コンプレックスやそれから調製されるメゾフェイズのミクロ構造がミクロに異なる点を,昨年までに報告してきた.これらめ結果を踏まえ,本年度は幾つかの溶媒をゲスト分子とした際の溶液状態からの結晶化現象をDSC法で評価し,従来他の多くの結晶性高分子に適用されてきた理論に基づく解析を試みた.温度一定の下での結晶化過程を詳しく解析した結果,ゲストが芳香族炭化水素系の場合は,それが単独若しくは混合系の如何を問わず,均一核生成で二次元的に成長する結晶化機構であると結論付けられた.一方,sPSのα結晶もまた「分子キャビティー」を備えている.膜中のα結晶成分が増えるにもかかわらず,気体透過係数が増大するという,極めて稀な現象を世界で初めて発見した.更に,このα結晶が提供する「分子キャビティー」のサイズより大きな気体分子の透過は不可能である事実も確認でき,アルカンガスの高効率分離の新手法を提案できた.
(2)昨年までに,揮発性有機化合物(VOCs)の水溶液の浄化にはポリジメチルシロキサン(PDMS)のVOCsに対する非常に高い親和性が特に重要であることを報告してきた.本年度は,更に選択透過性を高める目的で,架橋PDMSから成る膜を調製し,これにベンゼンとの親和性が高いカリックスアレン(CA)を「分子キャビティー」として導入した.CA含有架橋PDMS膜のベンゼン除去性能は昨年までに報告してきた膜より優れていた.
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