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2020 年度 実績報告書

分子モーターで自己駆動するナノシート液晶

研究課題

研究課題/領域番号 18K19135
研究機関福岡工業大学

研究代表者

宮元 展義  福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80391267)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワードナノシート
研究実績の概要

単層剥離したナノシートを高分子ゲル中に固定化して凝集を抑制しながら、ナノシートへの有機修飾反応を行い、その後にゲルを分解して修飾ナノシートを得る手法をほぼ確立し、特許出願を行った。前年度行った手順を改善し、以下の方法で合成を行った。六ニオブ酸ナノシート/水コロイドに、モノマーであるアクリル酸、分解性の化学架橋剤である3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane、光重合開始剤である2-hydroxy-1-[4-(2- hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanoneを加え、紫外線照射を行うことによって、ナノシートが高分子網目中に固定化されたヒドロゲルを得た。合成後、分解性ゲルを0.01Mの塩酸水溶液に浸漬して、室温で5日間、静置することで、無機ナノシートの対カチオンであるプロピルアンモニウムをプロトンに交換し、反応に影響する可能性のある剥離剤のプロピルアンモニウムを除去した。このゲルの溶媒をジメチルホルムアミドに置換した後に3-メルカプトプロピル(ジメトキシ)ジメチルシランを導入し、加熱することで、ナノシート表面へのシリル化反応を進行させた。さらに、このゲルと水を耐圧容器内に入れて高温で加熱することで、ゲルを分解し、修飾ナノシートを回収することに成功した。この方法によって回収した有機修飾ナノシートのコロイドは、剥離剤が除去されているにもかかわらず、良好に分散し流動複屈折を示した。これは、メルカプト基が修飾されたためであると考えられた。またゲルのモノマーとして、ナノシートと同様に負電荷をもつアクリル酸を用いた事で、最終生成物中に高分子がほぼ残存しなくなった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Perovskite Nanosheet Hydrogels with Mechanochromic Structural Color2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Wenqi、Yamamoto Shinya、Sueyoshi Keiichiro、Inadomi Takumi、Kato Riki、Miyamoto Nobuyoshi
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 60 ページ: 8466~8471

    • DOI

      10.1002/anie.202015982

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure-regulated tough elastomers of liquid crystalline inorganic nanosheet/polyurethane nanocomposites2021

    • 著者名/発表者名
      Morooka Toki、Ohsedo Yutaka、Kato Riki、Miyamoto Nobuyoshi
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 2 ページ: 1035~1042

    • DOI

      10.1039/D0MA00768D

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Grafting of Fluorescence-labeled ssDNA onto Inorganic Nanosheets and Detection of a Target DNA2021

    • 著者名/発表者名
      Anraku Shinya、Kaneko Yoshiro、Miyamoto Nobuyoshi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 50 ページ: 632~635

    • DOI

      10.1246/cl.200698

    • 査読あり
  • [学会発表] 分解性ゲルを利用した シリル化ナノシートの合成2021

    • 著者名/発表者名
      田中 一輝、古川 聡起、大背戸 豊、宮元展義
    • 学会等名
      物理化学インターカレッジセミナー 兼日本油化学会界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 単分散ナノシート積層型ファイバーに基づく アクチュエーター素子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      中嶌 裕二、三好桃佳、加藤利喜、宮元展義
    • 学会等名
      物理化学インターカレッジセミナー 兼日本油化学会界面科学部会九州地区講演会
  • [学会発表] 無機ナノシート液晶とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      宮元展義
    • 学会等名
      東京工業大学第22回整体医師工学公開セミナー 兼 東京工業大学第8回スマートMD共研講座講演会
  • [学会発表] 分解性ゲルを利用したシリル化ナノシートの合成2021

    • 著者名/発表者名
      田中 一輝、古川 聡起、大背戸 豊、宮元展義
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
  • [備考] 宮元研究室ホームページ

    • URL

      http://www.fit.ac.jp/~miyamoto/index.html

  • [産業財産権] 修飾無機ナノシートの製造方法、及び修飾無機ナノシート2021

    • 発明者名
      宮元展義、田中一輝
    • 権利者名
      学校法人福岡工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2021-078716

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公開日: 2022-12-28  

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