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2021 年度 実績報告書

紫外線照射による高分子粒子内部への金属のナノ造形技術

研究課題

研究課題/領域番号 19H02538
研究機関東京理科大学

研究代表者

河合 武司  東京理科大学, 工学部工業化学科, 教授 (10224718)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード高分子ナノ粒子 / ナノ加工 / 紫外線照射
研究実績の概要

本年度は、ブーメラン状の金属ナノ粒子集合体を内包させたポリスチレン(PS)粒子の光学特性について検討した。また、多点金属スポットとらせん状金属ナノ構造体の形成プロセスを解明した。詳細な成果は以下の通りである。
(1)ブーメラン状の銀ナノ粒子集合体の光学特性
ブーメラン状の銀ナノ粒子を内包するPS粒子膜の紫外可視吸収スペクトルを解析した結果、銀ナノ粒子集合体に帰属される吸収ピークがブーメランの短軸と長軸とで異なり、PS粒子膜は見る方向によって異なる色を呈する偏光特性を発現することを明らかとした。
(2)多点金属スポットおよびラセン状金属ナノ構造体の作製および形成プロセス
これまでにポリスチレン粒子に金属のスポットを堆積させる方法を確立しているが、方位角を変えて紫外線を照射すると複数の金属スポットが作製できること、またサイズが異なる3スポットを作製すると非対称的なキラル金属修飾ができることを明らかとした。さらに1、2点のスポット担持では発現しなかったキラル光学特性が3点のスポットによって達成できた。興味深い現象として、最初に堆積した銀スポットが2つ目および3つ目のスポット形成時に大きくなる現象を見出した。すなわち、既存の銀ナノ粒子が自己触媒的な作用を示し、紫外線の焦点以外の銀ナノ粒子が存在する部位で銀が優先的に還元されることがわかった。同様の現象は、らせん構造の銀ナノ粒子集合体形成においても見られた。このことは、銀ナノ粒子集合体の形態制御の新規な指針となることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Thermally Tunable Structural Coloration of Water/Surfactant/Oil Emulsions2022

    • 著者名/発表者名
      Yuto Arai, Nayuta Yashiro, Yoshiro Imura, Ke-Hsuan Wang, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 38 ページ: 227-230

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.1c03020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Au Nanoparticle Monolayer Nanosheets as Flexible Transparent Conductive Electrodes2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Matsukawa, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 4 ページ: 10845-10851

    • DOI

      10.1021/acsanm.1c02280

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 紫外線照射によるポリスチレン粒子内部へのキラル銀ナノ構造体の作製とその光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      熊田拓朗, 伊村芳郎, ワン カーシェン, 河合武司
    • 学会等名
      第72回コロイドおよび界面化学討論会
  • [学会発表] 紫外線照射と溶剤浸漬によるポリスチレン粒子の形状制御および光学特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      保坂茉莉花, 伊村芳郎, ワン カーシェン, 河合武司
    • 学会等名
      2021年度色材研究発表会
  • [学会発表] 円偏光特性を持つ多点銀スポット担持ポリスチレン粒子の作製2021

    • 著者名/発表者名
      土方優奈, ワン カーシェン, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      2021年度色材研究発表会
  • [学会発表] Langmuir膜に吸着した金ナノ粒子への紫外線照射によるナノシート化2021

    • 著者名/発表者名
      松川瑞季, ワン カーシェン, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      2021年度色材研究発表会
  • [学会発表] 多点銀スポットで修飾したポリスチレン粒子の作製とその光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      土方優奈, ワン カーシェン, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      日本油化学会第60回年会
  • [学会発表] 紫外線照射と溶剤浸漬によるポリスチレン粒子の形状制御および光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      保坂茉莉花, 伊村芳郎, ワン カーシェン, 河合武司
    • 学会等名
      日本油化学会第60回年会
  • [学会発表] 紫外線照射によるポリスチレン粒子内部へのキラル銀ナノ構造体の作製とその光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      熊田拓朗, 伊村芳郎, ワン カーシェン, 河合武司
    • 学会等名
      日本油化学会第60回年会
  • [学会発表] 紫外線照射によるポリスチレン粒子上の多点銀スポットの作製:円偏光特性の影響と帰属の検討2021

    • 著者名/発表者名
      土方優奈, ワン カーシェン, 伊村芳郎, 河合武司
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] 紫外線照射と溶剤浸漬によるポリスチレン粒子の形状および光学特性制御2021

    • 著者名/発表者名
      保坂茉莉花, 伊村芳郎, ワン カーシェン, 河合武司
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] Fabrication of Ag nanostructures by UV irradiation to PS-PI two-component polymer particles2021

    • 著者名/発表者名
      HIroki Akasaka, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Ag nanosheet from AgNPs deposited on cationic insoluble monolayer at the air-water interface2021

    • 著者名/発表者名
      Fuyuki Nakagawa, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of metal nanostructures on the outside of polystyrene particles using ultraviolet irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kawamura, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Decoration of silver spots on polystyrene particles and their optical properties2021

    • 著者名/発表者名
      Yuna Hijikata, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Shape control and optical characteristics of polystyrene particles by UV irradiation and solvent immersion2021

    • 著者名/発表者名
      Marika Hosaka, Ke-Hsuan Wang, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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