| 研究課題/領域番号 |
16350120
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
柴山 充弘 東京大学, 物性研究所, 教授 (00175390)
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| 研究分担者 |
原口 和俊 (財)川村理化学研究所, 主席研究員 (10373391)
長尾 道弘 東京大学, 物性研究所, 助手 (90301150)
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| キーワード | ゲル / 小角中性子散乱 / 動的光散乱 / ナノコンポジットゲル / オルガノゲル / 自己凝集 / ゲル化剤 / ゾルーゲル転移 |
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| 研究概要 |
ダブルネットワークゲル(DNゲル)、ナノコンポジットゲル(NCゲル)、オイルゲル化剤、両親媒性ブロック共重合体水溶液など、異なる構造、ゲル化能をもつ系について、そのゲル構造・ゲル形成過程を小角中性子散乱(SANS)、および動的光散乱(DLS)により研究した。
(1)DNゲル
DLSによりDNゲルの非常に高い弾性率および破断強度という物性発現の意味づけを行った。
(2)NCゲル
無機板状粘土化合物クレイと温度敏感型高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)からなるナノコンポジットゲル(NCゲル)を調製し、その力学特性、ゲル構造の決定を行った。試料としては、(1)異なるクレイ濃度の重水溶液、(2)異なるクレイ濃度で調製したNCゲル、(3)PNIPA濃度を変えたNCゲル系列を調製し,それらのSANS、DLS実験を行った。その結果、板状クレイ微粒子が面架橋剤として働き、ゲルの物性を著しく向上させていることが分かった。
(3)オルガノゲル
酸と塩基の自己組織化・自己凝集により、ゲル化が起こると考えられるオルガノゲルについて、コンビナトリアル法によリゲル化に最適な組み合わせを探索した。これらはいずれも介した水素結合が可能であり自己凝集能を持つと考えられる。一方、複雑な構造ゆえに結晶化は難しいと考えられ、線状の凝集体を形成すると考えられる。この仮説を検証するため、SANSおよびDLS実験を行い、ゲル化の様式を散乱関数モデルとの比較により構造パラメーター(ゲル要素の形状、長さ、太さ、集合数など)の決定を行った。
(4)ブロック共重合体
SANSにより水誘起相分離、温度誘起相分離のメカニズムの比較を行った。
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