| 研究概要 |
1.これまでの研究で、糖系界面活性剤の疎水基の構造変化により臨界充填パラメータを制御することにより、バルク中のみならず界面でラメラ層を形成する可能性があることが分ってきた。この系の単成分系での多重膜形成は、疎水基が枝分かれした構造の界面活性剤を合成する必要があるなど、条件設定が困難なようであったので、市販されているoctyl-β-D-maltopyranoside (OM)とtetraethyleneglycol monooctylether (C8E4)の2成分混合系で表面吸着の実験を進めた。この結果、純OMからC8E4の溶液中でのモル分率が0.5に至るまで、表面張力-全濃度曲線に折れ曲がりが観測された。熱力学の計算によれば、活性剤混合物が密に詰まった単層吸着膜から3層吸着膜への転移-すなわち多重膜形成が示唆された。しかしながら、相転移の濃度のあと、吸着量の低下が見られること、外部反射FTIRやエリプソメトリからは対応する結果が得られないなど、不明な点も多い。このため、表面張力の再現性も含めて検討中である。
2.昨年度フルオロカーボン鎖の両端にヒドロキシル基をもつ1H,1H,10H,10H-Perfluorodecane-1,10-diol (FC10diol)のヘキサン溶液と水界面の界面張力を、溶質濃度および温度の関数として測定し、FC10diolは多重膜を形成することを明らかにした。今年度は実験結果の再現性を確認し、少なくとも熱力学で得られる範囲では多重膜形成がより確からしいことがわかった。まず界面張力-温度および-濃度曲線は折れ曲がりが、ほぼ再現された。その熱力学的解析の結果、界面張力-濃度曲線の折れ曲がりの直前および直後における吸着量は、それぞれ1.9および10μmol m^<-2>であった。FC10diolの分子モデルから計算される分子の幾何学パラメータから計算すると、直前では分子のふたつのヒドロキシル基は水と接触したまま、フルオロカーボン鎖が密に充填している凝縮膜であることが示された。一方、直後では、直前の凝縮膜が5層集積した多重膜あるいはヒドロキシル基の一方が立ち上がって、その上に他のFC10diolが凝縮膜を形成している2重膜のいずれかであると結論づけた。現在のところ多重膜形成の可能性が高いと判断される。
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