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2012 年度 実績報告書

四面体最密充填構造を持つシリカ/水/界面活性剤系メソ構造体の秩序形成

研究課題

研究課題/領域番号 23710132
研究機関大阪府立大学

研究代表者

阪本 康弘  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 講師 (10548580)

キーワード四面体最密充填構造 / アルキメデスタイリング / 自己組織化 / 規則性多孔質材料 / 電子顕微鏡法 / メソポーラスシリカ / 準結晶 / 界面活性剤
研究概要

ケージ型メソ孔をもつ規則性多孔質材料であるメソポーラスシリカの中でも四面体最密充填(TCP: Tetrahedrally Close-Packed)構造をもつ系は,結晶学的に独立な二種類以上のサイトに特定の多面体(12,14,15,16面体)が配列した構造として記述でき,金属間化合物などで見られるFrank-Kasper相と類似の多種多様なメソ構造を示す.それらの構造変化を主に電子顕微鏡法をもちい明らかにし,秩序形成について議論する.前年度までに,アニオン性界面活性剤をもちいた系において,Pm-3n構造(A15型構造),Cmmm構造(H構造),P42/mnm構造(σ構造),P6/mmm構造の存在を透過電子顕微鏡(TEM)法により明らかにした.これら一連のメソ構造は特定の方位に沿った投影構造(TEM像)が,正方形と正三角形の二次元タイリングとして表される.本年度は,σ構造とP6/mmm構造の間に存在する十二回対称性を示すメソポーラスシリカ準結晶の作製と構造評価を行った.メソポーラスシリカ準結晶は十二角柱状の結晶外形を示した数ミクロンの粒子で,その十二回対称軸方向のTEM像は正方形と正三角形の二次元タイリングとして表される.中央部に十二回対称準結晶が形成し,周辺部は12個の結晶ドメイン(Cmmm構造等)で形成されていることが明らかになった.この準結晶構造は,界面活性剤ミセルが非平衡構造成長過程の中で複数の配置の競合のもと形成されたと考えられる.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Review of Fine Structures of Nanoporous Materials as Evidenced by Mcroscopic Method2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Liu, N. Fujita, K. Miyasaka, L. Han, S. M. Stevens, M. Suga, S. Asahina, B. Slater, C. Xiao, Y. Sakamoto, M. W. Anderson, R. Ryoo, O. Terasaki
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 62 ページ: 109-146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dodecagonal Tiling in Mesoporous Silica2012

    • 著者名/発表者名
      C. Xiao, N. Fujita, K. Miyasaka, Y. Sakamoto, O. Terasaki
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 487 ページ: 349-353

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Mesoporous Pt Films with Tunable Pore Sizes from Aqueous Surfactant Solutions2012

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, L. Wang, T. Sato, Y. Sakamoto, S. Tominaka, K. Miyasaka, N. Miyamoto, Y. Nemoto, O. Terasaki, Y. Yamauchi
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 24 ページ: 1591-1598

    • DOI

      10.1021/cm300054b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Cleavage of Periodic Mesoscale Structures: Two-Dimensional Replication of Binary Colloidal Crystals into Dimpled Gold Nanoplates2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuroda, Y. Sakamoto, K. Kuroda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 134 ページ: 8684-8692

    • DOI

      10.1021/ja3026054

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Colloidal Stability Controls the Particle Formation of SBA-152012

    • 著者名/発表者名
      J. Ruan, T. Kjellman, Y. Sakamoto, V. Alfredsson
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 ページ: 11567-11574

    • DOI

      10.1021/la3013969

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of Curvature in Silica Mesoporous Crystals2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyasaka, A. E. Garcia-Bennett, L. Han, Y. Han, C. Xiao, N. Fujita, T. Castle, Y. Sakamoto, S. Che, O. Terasaki
    • 雑誌名

      Interface Focus

      巻: 2 ページ: 634-644

    • DOI

      10.1098/rsfs.2011.0098

    • 査読あり
  • [学会発表] Binary silica nanoparticle superlattice with ico-AB13 structure2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakamoto
    • 学会等名
      Jülich Soft Matter Days 2012
    • 発表場所
      Bad Honnef, Germany
    • 年月日
      20121113-20121116
  • [学会発表] Structural Characterization of Binary Silica Nanoparticle Superlattices2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakamoto, S. Toko, Y. Kuroda, T. Matsui, K. Kuroda
    • 学会等名
      International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals 2012 (ZMPC2012)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      20120728-20120801
  • [学会発表] メソポーラスシリカ準結晶

    • 著者名/発表者名
      阪本康弘
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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