| 研究課題/領域番号 |
16360379
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
神谷 秀博 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (20183783)
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| 研究分担者 |
塚田 まゆみ 東京農工大学, 大学院工学府, 技術専門職員 (70376870)
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| キーワード | 磁性金属ナノ粒子 / シリカコーティング / ナノ粒子合成 / チタニア / 界面活性剤 / 有機溶媒中合成 / 物理的分散 / ポリマーハイブリッド |
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| 研究概要 |
製造を試みた高機能ナノ粒子分散型高分子材料に分散させるナノ粒子は、高屈折率光学材料を想定した酸化チタン、ZnO、ZnSナノ粒子、ポリマーコンデンサー用BaTiO_3ナノ粒子、及び前年度までに作成したシリカナノ被覆金属ナノ粒子を用いた。マトリックスとなる樹脂の原料モノマーあるいはポリマーの有機溶媒中へのナノ粒子の分散性設計のため、粒子を合成と同時に分散機構を発現する界面活性物質を粒子表面に生成させる合成分散同時操作と合成した結晶性の高いナノ粒子の表面を機能の異なる有機物質を多層表面改質・被覆する手法の二種類を行った。前者の方法は前年度実施した脂肪酸と鉄錯体を原料にトルエンなど非極性溶媒中で一次粒子まで完全に分散した酸化鉄ナノ粒子合成する方法をZnO、ZnS、BaTiO_3ナノ粒子合成法に適用した。その結果、ZnS、ZnOでは酸化鉄と同様に分散性の高い粒子の合成に成功した。ただし、合成分散同時操作では生成する粒子の結晶性にを向上させるには高温、高圧操作が必要となるため、結晶性の高いTiO2ナノ粒子を用い、粒子表面をシランカップリング処理した後、ポリマー原料であるMMAやポリスチレンを粒子表面にグラフト重合させたカプセル化粒子を作成した結果、アルコール、MMA溶液中ではほぼ完全に一次粒子まで分散可能なナノ粒子の調整に成功した。この表面にポリマーを被覆したナノ粒子を遠心分離して凝集体を除去した上で、溶媒除去・加熱成形した結果、最大43vol%の粒子充填量を有するTiO_2/PMMA複合材料の合成に成功した。同様の手法を他のポリマー系に適用を試みたが、白濁、着色などの現象が確認され、その防止には表面修飾剤の構造設計等の必要性が示唆された。
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