| 研究課題/領域番号 |
16K06841
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石井 治之 東北大学, 工学研究科, 助教 (80565820)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ポリマーナノ粒子 / 乳化重合 / 単分散粒子 / 自己組織化 / インバース構造体 |
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| 研究実績の概要 |
ポリマーナノ粒子は幅広い用途があり、その合成法として収量が多くかつ粒径が揃った微粒子を合成できるプロセスが求められている。乳化重合法は高収量のポリマーナノ粒子製造プロセスであるが、不純物や粒子純度の低下の原因となる界面活性剤を多用し、かつ粒径100 nm以下の領域では、粒子径にばらつきが多い欠点がある。研究代表者らのグループでは近年、従来の乳化重合法における問題点を解決する新しい乳化重合法の開発に成功した。これは界面活性剤を低減しかつ、粒径100 nm以下の領域においても粒子径分布の狭い粒子を再現性良く合成できるプロセスである。
本年度では、まず従来法と比較し、本手法の有用性を確認した。同じ重合条件のもとで実験を行ったところ、従来法で用いられる界面活性剤を添加した場合に比べて、本手法で用いてきた吸着力の強い界面活性剤を添加する場合の方が、少ない添加量で単分散粒子を合成できることがわかった。次に、本手法で合成した粒径100nm以下の単分散ポリマーナノ粒子を用いた機能性材料創製を試みた。ポリマーナノ粒子より小粒径の金ナノ粒子を添加したところ、ポリマーナノ粒子の間隙に金ナノ粒子が取り込まれた形状の粒子配列体の作製に成功した。この粒子配列体は液中に存在する微量成分を高感度で検出可能なセンサーとしての応用が見込まれる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
単分散ポリマーナノ粒子の合成メカニズムの理解が深まった。また、ポリマーナノ粒子の自己組織化を利用した粒子配列体の作製に成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
（単分散ポリマーナノ粒子合成）
高収量で単分散ポリマーナノ粒子を合成できる条件探索を行う。高モノマー濃度での粒子合成を試み、反応および粒子の単分散性に原料モノマー濃度がどのように影響するかを評価する。また、負電荷だけでなく正電荷を持つ単分散ポリマーナノ粒子の合成を行う。
（周期性ナノ構造材料作製）
ポリマーナノ粒子と無機ナノ粒子による粒子配列体において、その厚みを簡便に制御できる手法を探索する。作製した粒子配列体を分子の微量検出が可能なセンサーへ応用の可能性を評価する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
(理由）海外への学会参加を予定していたが、国内の国際会議の参加に変更したため。
(使用計画) 最終年度であることを踏まえ、国内外での成果発表を精力的に行う。必要に応じて物品費に充当する。
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