究極の分離膜としての無欠陥超薄膜創製を目指した可溶性２次元ポリマー１分子膜の合成

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 24550223
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 垣花 百合子 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90592014)
• 研究分担者: 青木 俊樹 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80212372)
• キーワード: 分離膜 / 可溶性 / 二次元

研究概要

本研究の目的は、従来には存在していない、より高度な機能と自己支持性を有する超薄膜の開発を目指して、考えうるもっとも薄い厚み(＝原子の厚み＝数オングストローム、サブナノメーター)を持ち（＝最超薄膜)、かつ欠陥を持たない膜（＝無欠陥膜)を得るために、2次元（シート）ポリマー合成法を開発し、このポリマー１分子からなり、ある程度の面積を持つ最超薄膜（巨大１分子膜)の創製を実現することである。ここで特に問題となるのは2次元（シート）ポリマーのその構造がゆえの低い可溶性あるいは不溶性である。このことは成型そのものを困難とする。
本年度は、これを避ける意味で、まず低重合度の2次元（シート）ポリマーのプロトタイプであるラダーポリマー合成を最初の目的として、モノマーを超分子的にラダー構造的に配列させる事を計画し、具体的には2次元構造である平面ラダー構造をとる含素ケイ素ポリマーである、有機基でリンクした超分子ラダーポリシロキサンを設計、調製した。
次にこのモノマーの重縮合を行い、有機基でリンクしたラダーポリシロキサンの合成を試みた。
これにより不完全であり、キャラクタリゼーションは完成していないが、考えうるもっとも薄い厚み(＝原子の厚み＝数オングストローム、サブナノメーター)（＝最超薄膜)の膜の部分構造を得ることができたと考えている。今後このポリマーを複合膜化しその機能を調べる。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

合成段階が進行中である。

今後の研究の推進方策

得られたラダー型2次元ポリマー(2Dポリマー)の複合化を検討し、その分離膜としての基本性能を検討する。

次年度の研究費の使用計画

今年度は昨年度に引き続きラダー型2次元ポリマーの合成を行っているが、本研究で最終目的化合物の完全合成にはいたっていない。そのため最終目的化合物の成形に必要な装置（スピンコーター）の購入が見送られた。
次年度は最終年であるため、本研究で最終目的化合物の完全合成を行い、成形に必要な装置の購入を行う。