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2021 年度 実施状況報告書

SCAT重合による高強度超分子自立膜の創製とガス選択分離膜としての応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K05192
研究機関北見工業大学

研究代表者

浪越 毅  北見工業大学, 工学部, 准教授 (30452072)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード超分子 / 光環化反応 / ポリフェニルアセチレン / ビニルエーテル
研究実績の概要

本研究は申請者が見出した実用的なスケールで超分子膜を合成できるポリフェニルアセチレン膜の光環化反応(SCAT)による超分子自立膜の調製法を発展させるものである。本研究で最近新たに見つけたSCAT反応とともに起こるポリフェニルアセチレン骨格に有するビニルエーテルの重合反応を利用し超分子自立膜の高強度化とSCAT重合のメカニズムの解明を目的とする。具体的には、まず以下について検討した。
SCAT反応が起こるDHPA型ポリマーの原料であるDHPA型モノマーにビニルエーテル基を置換基数、ビニルエーテル基の位置を変えて合成した。さらにTHF中、[Rh(nbd)Cl]2/TEAを触媒に用いて前駆体ポリマーの合成を行った。ビニルエーテル基数1もしくは2でもポリフェニルアセチレン骨格の合成に影響を示さなかった。ビニル基の位置を主鎖骨格から遠くすることも影響なく合成可能であった。これらの前駆体ポリマーのSCAT反応を行い超分子自立膜を調整し、SCAT重合がこれらの前駆体ポリマーに影響するか調べた。置換基数と位置にかかわらずビニルエーテル基はSCAT反応が進行しビニルエーテル基は消費され、有機溶媒に不溶な超分子膜が調整された。
この事から系中の光照射で生じる主鎖の環化反応がビニルエーテル基の反応に直接影響しているかは確認されなかった。一方、ビニルエーテル基の反応により従来の超分子よりも高強度の超分子膜の調整に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ビニルエーテルを有するポリフェニルアセチレンの種類は複数合成を達成したが合成には時間がかかったため、SCAT重合の機構解明の実験が進んでない。

今後の研究の推進方策

SCAT重合の機構解明を進めつつこれまでに合成した膜の性能評価を進めていくことで研究を加速させる。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍で研究打ち合わせに出張ができず旅費の支出が0円になったため一部は消耗品費に当てたものの残金が生じた。
残金は次年度消耗品に当てて使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 備考 (1件)

  • [備考] 研究紹介ページ

    • URL

      http://www.mtrl.kitami-it.ac.jp/namikoshi/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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