新規光制御素子に向けた磁場応答性アニソトロピック複合粒子の創製とその配列構造制御

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20681011
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長尾 大輔 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (50374963)
• 研究分担者: 玉井 久司 広島大学, 工学研究科, 准教授 (40106802) ; 喜多 英敏 山口大学, 理工学研究科, 教授 (10177826) ; 田中 一宏 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (30188289) ; 岡崎 文保 北見工業大学, 工学部, 准教授 (10213927) ; 斎藤 幸恵 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (30301120)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: ナノ機能材料

研究概要

非球形粒子として雪だるま型あるいはダンベル型の異方性複合粒子を 合成した。本複合粒子は、粒子を形作る有機ポリマーと、そのポリマー内部に埋め込まれた球無機成分に外場応答性を与えれば、外場に応答する異方性複合粒子も合成できる。このような特徴を有する異形複合粒子に対して磁場、電場等の外場を適切に 印加すると、異方性粒子が向きを揃えた状態で集積することを顕微鏡観察により実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Electrolyte-Added One-Pot Synthesis for Producing Monodisperse, Micrometer-Sized Silica Particles up to 7 μm (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakabayashi、Akira Yamada、Masahiro Noba、Yoshio Kobayashi、Mikio Kondo、Daisuke Nagao
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 7512-7515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Hollow Asymmetrical Silica Dumbbells with a Movable Inner Core (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Carlos M. van Kats、Kentaro Hayasaka、Maki Sugimoto、Mikio Konno、Amout Imhof、Alfons van Blaaderen
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 5208-5212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repetitive Heterocoagulation of Oppositely Charged Particles for Enhancement of Magnetic nanoparticle Loading into Monodisperse Silica Particles (2010)
  • 著者名/発表者名: Hideki Matsumoto、Daisuke Nagao、Mikio Konno
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 26 ページ: 4207-4211
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soap-free synthesis of highly monodisperse magnetic polymer particles with amphoteric initiator (2010)
  • 著者名/発表者名: Noriko Yamauchi、Daisuke Nagao、Mikio Konno
  • 雑誌名: Colloid & Polymer Science 巻: 288 ページ: 55-61
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size control of polystyrene nodules formed on silica particles in soap-free emulsion polymerization with amphoteric initiator (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Takuya Ueno、Daisuke Oda、Mikio Konno
  • 雑誌名: Colloid & Polymer Science 巻: 287 ページ: 1051-1056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Highly Monodisperes Particles Composed of a Magnetic Core and Fluorescent shell (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Mikio Yokoyama、Noriko Yamauchi、Hideki Matsumoto、Yoshio Kobayashi、Mikio Konno
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 24 ページ: 9804-9808
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Anisotropic polymer Particles with Soap-Free Emulsion Polymerization in the Presence of a Reactive Silane Coupling Agent (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Masahiko Hashimoto、Kentaro Hayasaka、Mikio Konno
  • 雑誌名: Macromolecular Rapid Communications 巻: 29 ページ: 1484-1488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of composite particles with magnetic silica core and fluorescent polymer shell (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Mikio Yokoyama、Shu Saeki、Yoshio Kobayashi、Mikio Konno
  • 雑誌名: Colloid & Polymer Science 巻: 286 ページ: 959-964
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-and multi-layered patterns of polystyrene and silica particles assembled with a simple dip-coating (2008)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nagao、Ryoji Kameyama、Hideki Matsumoto、Yoshio Kobayashi、Mikio Konno
  • 雑誌名: Colloid and Surfaces A : Physicochemical and Engineering Aspects 巻: 317 ページ: 722-729
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of spherical submicron-sized magnetire/silica nanocomposite particles (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi、S. Saeki、M. Yoshida、D. Nagao、M. Konno
  • 雑誌名: Journal of Sol-Gel Science and Technology 巻: 45 ページ: 35-41
  • 査読あり
• [学会発表] 単分散異形複合粒子の合成と外場配向集積法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉本真貴、石井治之 長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 化学工会第76年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] ソープフリー乳化重合による有機-無機複合粒子の構造異方化に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 後藤加菜子、石井治之、長尾大輔、今野 幹男
  • 学会等名: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • 発表場所: 福井県
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] ソープフリー乳化重合による無機ナノ粒子局所接合型複合粒子の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴田信孝、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • 発表場所: 福井県
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] ロッド型有機無機複合粒子の合成について (2010)
  • 著者名/発表者名: 西眞理子、石井治之 長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第16回高分子ミクロスフェア討論会
  • 発表場所: 福井県
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] 異方性ビルディングブロックの調製と電場による配向集積 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉本真貴、石井治之、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 化学工会第42回秋季大会
  • 発表場所: 京都府
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] 粒子配列構造の多様化に向けた磁場応答性異形ビルディングブロックの調製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 早坂健太郎、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 鹿児島県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 電解質添加シリコンアルキド重合によるミクロン単分散シリカ粒子のワンポット合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野場将宏、中林浩之、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 材料化学システム工学討論会2009
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 高磁性含有率を持つ単分散マグネタイト-シリカ複合粒子の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松本秀樹、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山県
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 磁気応答性を有する異方性ポリマー複合粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早坂健太郎、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山県
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 静電ヘテロ凝集を利用した機能性ナノ粒子の均一コーティング法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 後藤加菜子、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山県
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] MER流体に向けた磁性シリカ粒子の表面改質と分散制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上野拓也、松本秀樹、長尾大輔、大坪泰文、今野幹男
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島県
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] ソープフリー乳化重合過程の粒子分散制御による磁性ポリマー複合粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山内紀子、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島県
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TiO_2/PMMA/PSt新規異方性複合粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 杉本真貴、早坂健太郎、長尾大輔、今野 幹男
  • 学会等名: 化学工学会第41回秋季大会
  • 発表場所: 広島県
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] Preparation of Highly Monodisperse, Core-Shell Composite Particles with Magnetism and Fluorescence (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yokoyama、N. Yamauchi、H. Matsumoto、Y. Kobayashi、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 5nd Joint CHINA/JAPAN Chemical Engineering Symposium
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] Syntesis of monodisperse magnetic polymer particles in soap-free emulsion polymerization by control of surface charges on polymer particles (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yamauchi、Shunchao Gu、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 5nd Joint CHINA/JAPAN Chemical Engineering Symposium
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] Snowman-Shaped Composite Particles Prepared with Reactive Silane Coupling Agent in Soap-Free Emulstion Polymerization (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hashimoto、K. Hayasaka、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 5nd Joint CHINA/JAPAN Chemical Engineering Symposium
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] Repetition of electrostatic heterocoagulation for high magnetic content of monodisperse silica particles (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Matsumoto、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 5nd Joint CHINA/JAPAN Chemical Engineering Symposium
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2009-07-21
• [学会発表] Preparation of Highly Monodisperse Composite Particles with Magnetism and Fluorescence (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yokoyama、N. Yamauchi、H. Matsumoto、Y. Kobayashi、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Advanced Particles
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 2009-04-26
• [学会発表] Anisotropic Composite Particles Prepared with Reactive Silane Coupling Agent in Soap-Free Emulsion Polymerization (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Hashimoto、K. Hayasaka、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Advanced Particles
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 2009-04-26
• [学会発表] Monodisperse Magnetic Polymer Particles Synthesized in Soap-free EmulsionPolymerization (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yamauch、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Advanced Particles
  • 発表場所: Kanagawa
  • 年月日: 2009-04-26
• [学会発表] 高純度単分散磁性ポリマー複合粒子の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山内紀子、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第15回高分子ミクロスフェア討論会
  • 発表場所: 兵庫県
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Monodisperse magnetic polymer particles prepared in soap-free emulsion polymerization (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yamauchi、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: 8th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] Syntheses of monodisperse micron-sized particles by hydrolysis and condensation of tetraethyl orthosilicate (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Nakabayashi、D. Nagao、Y. Kobayashi、M. Konno
  • 学会等名: 8th Japan-Korea Symposium on Materials & Interfaces
  • 発表場所: Hokkaido
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] Synthetic Method for Monodisperse Functional Polymer Particles in Soap-free Emulsion Polymerization (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yamauchi、D. Nagao、M. Konno
  • 学会等名: 8th International Conference on Separation Science and Technology
  • 発表場所: Nagano
  • 年月日: 2008-10-02
• [学会発表] 静電相互作用を利用したヘテロ凝集による単分散性マグネタイト-シリカ複合粒子の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松本秀樹、長尾大輔、小林芳男、今野幹男
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 宮城県
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 磁場応答性の均一化に向けた磁性ポリマー複合粒子の水相合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山内紀子、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 化学工学会第40回秋季大会
  • 発表場所: 宮城県
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 無乳化系重合による単分散磁性ポリマー複系粒子合成法の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 山内紀子、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2008-09-05
• [学会発表] シランカップリング剤を用いた異方性ポリマー複合粒子の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 早坂健太郎、橋本雅彦、長尾大輔、今野幹男
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 福岡県
  • 年月日: 2008-09-05
• [図書] 『マテリアルスージ 』、チタン酸バリウムを高充填した高屈折率ナノコンポジット薄膜 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長尾大輔、今野幹男
  • 総ページ数: 68-70
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 『有機分散系の分散・凝集技術』第10章、単分散磁性ポリマー粒子の合成と多機能複合粒子合成への新展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長尾大輔、今野幹男
  • 総ページ数: 262-267
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 『機能性微粒子の高機能化・新展開・新用途開発』、クリーンプロセスによる機能性微粒子の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今野幹男、小林芳男、長尾大輔
  • 総ページ数: 9-16
  • 出版者: 化学工学会
• [備考]
  • URL: http://www.che.tohoku.ac.jp/～mickey/
• [産業財産権] 中空シリカ粉末、その製造方法及び用途 (2009)
  • 発明者名: 今野幹男、長尾大輔、村岡美知子、川崎卓
  • 権利者名: 電気化学工業株式会社、東北大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2009-191591
  • 取得年月日: 2009-08-21
• [産業財産権] 磁性体内包粒子、磁性体内包粒子の製造方法、免疫測定用粒子、及びイムノクロマトグラフィ法 (2008)
  • 発明者名: 山田恭幸、脇屋武司、今野幹男、長尾大輔、松本秀樹、横山幹夫
  • 権利者名: 積水化学工業株式会社、東北大学
  • 産業財産権番号: 特許,特願2008-311992
  • 取得年月日: 2008-12-08