| 研究課題/領域番号 |
18K04862
|
|---|
| 研究機関 | 千葉大学 |
|---|
研究代表者 |
山田 哲弘 千葉大学, 教育学部, 教授 (40182547)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | 防錆効果 / 単分子膜コーティング / ロイシンファスナー / トリスヒドロキシメチルアミノメタン |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究は，当初糖基とオリゴグリシン基を併せもつ両親媒性分子を用い，二次元面内における分子の稠密配列形成とその構造固定をオリゴグリシン基間に形成される ポリグリシン(PG)II構造で達成するとともに，この二次元分子薄膜を糖基の水酸基で鉄表面に吸着させることで，分子1層でありながら高い防食効果を有する 新規なコーティング(ナノコーティング)剤を開発することを目的とした。しかしながら令和元年度までの研究の結果，PGII構造の防錆効果は低いことに加え，嵩高い糖基は鉄材に対する吸着性に優れていても二次元面内での分子配列の稠密性を損なうことがわかった。すでにオリゴグリシン基よりもオリゴロイシン基が防錆能に優れていることを見いだしているので，これにコンパクトでありながら複数の水酸基を有するトリスヒドロキシメチルアミノメタン(THAM)を親水性頭部として導入した両親媒性分子を合成することにした。本年度はTHAMを導入する合成方法を確立できたが，新型コロナウィルス流行の影響でロイシン残基数２個までの分子しか合成できず，予定した研究計画を遂行できなかった。そこで，既存の分子を用いて鉄材のコーティング方法をキャスト法とLB法の２つの手法について詳細に検討した。それぞれの方法で被覆した鉄材を酸性雰囲気下に置く防錆実験を行った結果，キャスト法はTHAMを導入した分子では膜厚の増加とともに防食性も向上することが明らかとなった。LB法では，当初分子１層程度のコーティングでは防食性を示さないと予想されたが，１層のコーティングでも錆の進行を遅らせる効果をが確認できた。むしろ，累積数を増やすと膜厚が増加するにもかかわらず腐食が進行し，水中への浸漬時間が長くなると防錆上好ましくないことがわかった。またいずれの方法でも酸性雰囲気下で鉄材上に結露が生じると，コーティングの効果はほとんど消失することが判った。
|
| 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
当初の計画からは大きくそれたが，鉄材の防錆作用を発現する分子の合成に道筋をつけられた。また，鉄材の被覆方法にも新たな知見が得られたことから計画以外の所での研究の進展が見られたので順調と考えている。
|
| 今後の研究の推進方策 |
現在トリロイシン基とTHAMを併せ持つ分子の合成を行っている。これのキャストフィルムを鉄表面に形成することで防錆効果を発現できると考えている。また，ロイシン残機数を３～６とし，防錆能の向上との関係を調べるとともに，残機数の多い分子を用いてLB法による単分子膜コーティングを行い，その防錆効果を調べる予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染症流行に伴う実験の遅延が理由です。本年度は最終的に目指す化合物の合成が目前なので薬品購入と研究協力者である京都大学化学研究所の長谷川健教授との研究打ち合わせ旅費（１泊２日）を予定しています。
|
