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2016 年度 実施状況報告書

ソフト界面への金属集積を指向する界面設計技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K14459
研究機関岡山大学

研究代表者

小野 努  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30304752)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード高分子界面活性剤 / ブロック共重合体 / 金属錯体 / 界面イメージング / ルテニウム / ポリ乳酸 / ポリエチレングリコール / 触媒
研究実績の概要

本年度の研究実績として,親水部ユニットと疎水部ユニットを併せ持つ金属結合型ブロック共重合体を合成し,液液界面への配向と液滴ベースの微粒子化により固体表面への提示が可能なことを実験的に明らかにした。その際,疎水部ユニットであるポリ乳酸部分の重合度が全体の共重合体の界面吸着特性に大きく影響することがわかり,親水部ユニットとして用いたポリエチレングリコール鎖と比較して長鎖の疎水部ユニットが望ましいことが実験的に実証された。
金属錯体としてはルテニウムとそれぞれのユニット高分子鎖を有するターピリジン基をリガンドとした化合物で合成が確認されたが,異なるユニットを持つ金属錯体を分離精製によって得ることは容易でないため,モノ錯体の合成から逐次的に合成することで,非対称な金属錯体を高い純度で合成できることがわかった。ただし,その他の金属種への変更のためには,中間体であるモノ錯体の安定性を確保することが重要であることも分かり,様々な官能基を有する非対称金属錯体を作成するうえで合成スキームの重要性が明確となった。
また,固体表面に提示された金属触媒は少なくとも触媒活性を有していることも明らかになっており,触媒としての機能を高めるためには,液液界面における金属イオンーイオン液体の分散性が重要であると再認識してもらうことができ,研究面・教育面それぞれにおいて,金属イオンを含む構造体形成に向けて検証を行っているところである。

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

実際に界面へ配向する金属結合型ブロック共重合体の合成が実現されており,固体表面への提示が可能であったことからも,液液界面への金属錯体の選択的な固定化が可能であることが強く示唆されているため。

今後の研究の推進方策

これまでに界面配向に適したブロック共重合体の分子設計に関する実験成果を得ており,それらを生かして様々な高分子リガンド,金属種を持った化合物の液液界面配向を安定化し,微粒子や繊維やフィルム上への選択的な固定化を目指すことで,実用化へのポテンシャルを大きく高めたい。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Preparation of metal thin film by electroless plating using liquid-liquid interface2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Yohaze, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 12th Japan-Korea Symposium on Materials &Interfaces
    • 発表場所
      御殿場
    • 年月日
      2016-11-02 – 2016-11-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of nanofibers by microfluidic wet-spinning process using matallo-supramolecular diblock copolymer as a surfactant2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiko Imai, Takaichi Watanabe, Tsutomu Ono
    • 学会等名
      The 14th International Conference on MicroREaction Technology
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 液液界面を利用した無電解めっき反応による金属薄膜調製2016

    • 著者名/発表者名
      與羽瀬佑, 恒吉俊彦, 渡邉貴一, 小野努
    • 学会等名
      化学工学会第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-08

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公開日: 2018-01-16  

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