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本研究の目的は、環状両親媒性ブロック共重合体を用いた銀ナノ粒子の新奇分散安定化手法の開発である。これまでに当研究グループは、環状高分子から成るミセルが優れた分散安定性を有することを見出した。例えば、対応する直鎖状高分子ミセルと比較すると環状高分子ミセルは40°C差以上の耐熱性および約30倍の耐塩性を示すことを報告している。本提案では、この現象と金属ナノ粒子の表面修飾を組み合わせて、銀ナノ粒子を環状両親媒性ブロック共重合体で修飾することにより高分散安定化を狙う。つまり、上述の環状高分子ミセルは高い高分子密度を有するため、銀ナノ粒子を修飾した場合も同様に高密度の被覆膜を形成することで優れた表面安定性を示すと考えられる。さらに、応用として触媒・医療・光学・電子工学に幅広く用いられる金属ナノ粒子材料の性能向上につながる技術の開拓を目指すものである。
まず、銀ナノ粒子安定化に適した環状ポリエチレンオキシドや環状のPluronicの合成を行った。これらの親水鎖は、いずれも生体適合性を有するため銀ナノ粒子の表面プラズモン共鳴を利用した医療用バイオセンサーなどに応用可能である。また、銀ナノ粒子の被覆膜厚が物性に与える影響を調査するため、親水・疎水各セグメントの分子量を包括的に検討した。
さらに、合成した種々の環状ブロック共重合体を銀ナノ粒子の表面修飾に利用し、その安定性を検討し、高分子のトポロジーに由来する安定性の差異を検証した。ここで、過酷な条件下での安定性評価として、NaCl水溶液に対する耐性を測定した。
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