光応答ナノ分子界面からの転写増幅に基づくメソ組織体の異方的制御

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14050039
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 関 隆広 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40163084)
• キーワード: 有機-無機ハイブリッド / メソポーラス材料 / アゾベンゼン / 光配向制御 / メソ細孔 / 光パターニング

研究概要

有機分子の集合体を鋳型としてゾル-ゲル法にて作成されるメソ構造体は、触媒反応、重合反応、物質分離、光学特性の新たな応用等に多いに期待がかけられている物質であり、もしその配向を制御できれば、無配向材料とは異なる新たな機能の発現が期待できる。配向化のために強力な磁場を利用する等が提案されているが、表面からの配向転写の原理を利用できれば、特殊な装置を要しないため、適用範囲が大きく広がると思われる。本研究は、基板表面の単分子膜(ナノ分子表面、コマンドサーフェス)の光反応によってメソ構造の配向制御を目指した。偏光照射にて単分子膜に異方的な配向を誘起し、これを一旦ポリシラン高分子薄膜の配向へと転写し、この上にシリカ系メソ組織体を堆積させる2段転写によってメソ細孔の配向が可能であることが判明した。メソ孔の構造はXRD測定(Cu K_α)により評価した。3.3nmの周期構造が観測され、メソチャネルの存在が確認された。酸素雰囲気下紫外光照射によって、有機物質を分解してもほぼ同じ周期構造が保たれたことから、ラメラ構造ではなくハニカム型のチャネル構造となっていることがわかった。光パターンニングによって微細部分での配向制御も可能であることもわかった。

研究成果

• [文献書誌] Yasuhiro Kawashima, Masaru Nakagawa, Takahiro Seki, etc.: "Photo-Orientation of a Mesostructured Surfactant/Silica Hybrid by an Azobenzene Monolayer"Transaction of the Materials Research Society. 27. 509-512 (2002)
• [文献書誌] Takashi Ubukata, Masahiro Hara, Takahiro Seki: "Photogeneration of Surface Relief Gratings in Azobenzene Polymer/Liquid Crystal Hybrid Films"Molecular Crystals and Liquid Crystals. 377. 173-176 (2002)
• [文献書誌] Yasuhiro Kawashima, Masaru Nakagawa, Takahiro Seki, etc: "Photoorientation of Mesostructured Silica via Hierarchical Multiple Transfer"Chemistry of Materials. 14. 2842-2844 (2002)
• [文献書誌] Takahiro Seki, Takashi Fukuchi, Kunihiro Ichimura: "Role of Hydrogen Bonding in Azobenzene-Urea Assemblies. The Packing State and Photoresponse Behavior in Lanmuir Monolayers"Langmuir. 18. 5462-5467 (2002)
• [文献書誌] Shusaku Nagano, Takahiro Seki: "Abrupt Interfacial Transition of Hydrophobic Polysilanes as Probed via Liquid Crystal-Assisted Stepwise Deposition"Journal of the American Chemical Society. 124. 2074-2075 (2002)
• [文献書誌] 関 隆広: "光ですばやく動く高分子膜-光異性化と分子組織化の協同作用"現代化学. 374. 31-36 (2002)
• [文献書誌] Takahiro Seki, Kunihiro Ichimura: "Photoreactive Organic Thin Films Chapter 15"Academic Press. 40 (2002)