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2017 年度 実績報告書

機能可変粒子の創製とそれを用いた微粒子構造体の制御(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0187
研究機関神戸大学

研究代表者

南 秀人  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (20283872)

研究期間 (年度) 2016 – 2017
キーワードイオン液体 / 高分子微粒子 / グラフェン / リビングラジカル重合
研究実績の概要

本研究は,基課題をより加速させるために高分子微粒子自体に導電性や光機能を有するナノカーボンの一つであるグラフェンを複合化させる検討を行った。イオン液体がナノカーボンとの親和性が高いことに着目し,ポリイオン液体と汎用ポリマのブロックポリマーが粒子内分散安定剤として働くことを期待して,ブロックポリマーで安定化された還元型酸化グラフェン(rGO)分散モノマーを用いてミニエマルション重合により粒子の合成を行い,さらにrGO複合粒子の物性評価を行った。rGO複合ポリマーフィルムを作製し,引っ張り試験の測定結果から単体フィルムや単に混合した系より高い弾性率を示し,均一にrGOが分散・複合されたことを確認した。しかしながら,rGO複合フィルムについて,四端子法を用いた電気伝導度測定を行ったところ,電気伝導性を示さなかった。これは, rGOがポリマー相に均一に分散しているためrGO同士が接触することが出来ないことが原因であると考えられた。そこで,効率よくフィルム内でrGOによる導電パスを形成させるように粒子内部ではなく表面にrGOを複合したrGO被覆高分子粒子の作製を試みた。ミニエマルション重合系において,上記の様に最初からrGOを粒子内に取り込むのではなく,ブロック共重合体のPIL部分のアニオンを親水性のBr -に交換することで,ブロック共重合体を滴界面に局在化させたのち,酸化グラフェン(GO)を媒体に分散させた状態で重合を行い,GO被覆高分子粒子を作製し,その後ヒドラジンを加え,GOの還元を行うことで,rGO被覆高分子粒子の合成を検討した。ブロック共重合体不在系では,凝集,沈降しているのに対して,加えた系では粒子と複合し,分散体を形成しており,rGO被覆高分子粒子の作製が示唆された。また得られた粒子から作製したフィルムは,均一なフィルムが得られ,10-5 S/cmの電気伝導性を示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] The University of New South Wales(オーストラリア)2016

    • 年月日
      2016-06-14 – 2017-03-22
    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      The University of New South Wales
    • 主な海外共同研究者名
      Per B. Zetterlund
    • 部局
      School of Chemical Engineering
    • 職名
      Professor
  • [雑誌論文] Formation of homogeneous nanocomposite films at ambient temperature via miniemulsion polymerization using graphene oxide as surfactant2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Fadil, S. H. C. Man, F. Jasinski, H. Minami, S. C. Thickett, P. B. Zetterlund
    • 雑誌名

      Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry

      巻: 55 ページ: 2289~2297

    • DOI

      10.1002/pola.28613

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis of Polymeric Nano-Objects of Various Morphologies Based on Block Copolymer Self-Assembly Using Microporous Membranes2017

    • 著者名/発表者名
      S. Agustina, M. Tokuda, H. Minami, C. Boyer, P. B. Zetterlund
    • 雑誌名

      Reaction Chemistry & Engineering

      巻: 2 ページ: 451-457

    • DOI

      10.1039/C7RE00032D

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Preparation of Polymer Particles Containing Reduced Graphene Oxide Stabilized by Poly(ionic liquid)2018

    • 著者名/発表者名
      Hideto Minami, Masayoshi Tokuda, Mitsuyoshi Yamane, Stuart C. Thickett, Per B. Zetterlund
    • 学会等名
      The 6th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres (ASEPFPM2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Polymer Nanoparticles Containing Reduced Graphene Oxide Utilizing Poly(ionic liquid) as Stabilizer2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuyoshi Yamane, Masayoshi Tokuda, Stuart C. Thickett, Per B. Zetterlund, Hideto Minami
    • 学会等名
      The International Polymer Colloids Group Conference 2017 (IPCG 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] イオン液体ポリマーを分散剤として用いた還元型酸化グラフェン含有高分子微粒子の合成2017

    • 著者名/発表者名
      山根 三慶,徳田 真芳,Stuart C. Thickett,Per B. Zetterlund,南 秀人
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] イオン液体ポリマーを分散剤とした還元型酸化グラフェン含有汎用性高分子微粒子の合成2017

    • 著者名/発表者名
      山根 三慶,徳田 真芳,Stuart C. Thickett,Per B. Zetterlund,南 秀人
    • 学会等名
      色材協会創立90周年記念会議
  • [学会発表] Colloidal structure using hydrogen bonding interaction between colloidal stabilizer2017

    • 著者名/発表者名
      Hideto Minami
    • 学会等名
      The First Materials Research Society of Thailand International Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formation of Colloidal Chain Using Hydrogen-bonding Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Hideto Minami
    • 学会等名
      Energy Materials Nanotechnology Meeting
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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