研究課題
基盤研究(S)
5年間の研究期間はゾル-ゲル分子転写のための機能性鋳型分子の選定と開発、ゾル-ゲル反応を実行することによる無機-有機複合材料の開発、作製した材料の物性評価、そして得られた物性評価データから材料開発へのフィードバックと、段階的に構成した。具体的には、機能性有機化合物を基体としたゾル-ゲル転写プロセスに適する鋳型子・集合体の開発を目的として、電気化学的・光化学的に興味深いポルフィリンやトリフェニレンなどの芳香族系分子を母核としてアミドやウレアユニットを水素結合部位とした一次元集積構造、ある種のジブロックコポリマーや膜形成化合物が表面・界面で形成する二次元周期構造、金属イオンを取り込むホスト骨格を有するゲル化剤の開発をおこなった。ゲル化剤分子の配列パターンの理解が、ゲル形成時に生成する三次元ネットワーク構造生成に重要な情報を与えるため、各種分光分析やX線を用いて得られる構造情報を手がかりに分子設計を進めた。カーボンナノチューブやフラーレンなどの炭素クラスター類も機能性鋳型分子として取り上げた。その後、上記の有機鋳型に対し、適切なゾル-ゲル反応の条件を探索した。表面選択的に適切な厚みで被覆するため、酸・塩基触媒の選択などの反応条件の選択により慎重に有機物と無機物界面の接合を行い、各次元の有機-無機複合体形成を達成する。これらの確認はTEM、SEM、SPMを用いて行った。DNAなどの生体材料をとりあげ、シリカ中への固定化にも挑戦し生体情報の化石化を実現した。
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