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2013 年度 実績報告書

耐熱性高分子モノリスの合成と応用

研究課題

研究課題/領域番号 24655208
研究機関大阪大学

研究代表者

宇山 浩  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70203594)

キーワードモノリス / ポリスチレン / 相分離 / 多孔質体 / メソポーラス材料 / 耐熱性
研究概要

シンジオタクチックポリスチレン(SPS)はエンジニアリングプラスチックに分類され、軽量であり、耐熱性、耐薬品性、耐酸・耐アルカリ性、流動性、結晶性に優れるといった様々な利点を持っている。今年度はテンプレートを使用しない相分離法を用いてメソポーラスSPS(SPSモノリス)の作製を検討した。SPSをN-メチルピロリドン(NMP)とデカリンの混合溶媒に150℃で加熱溶解させた。その後プロピレンカーボネートを添加し、20℃に冷却したところ、相分離が誘起され、容器形状に沿った成形体が析出した。内部の微細構造を走査型電子顕微鏡で観察し、細孔径分布及び比表面積は窒素吸着法により求めた。ポリマー濃度120 mg/mL、混合溶媒比率NMP : デカリン:プロピレンカーボネート= 5 : 10 : 4 (vol) の条件で得られた成形体のBET比表面積は240 m2/gであり、約8 nmにピークをもつ細孔径分布を示した。これらの結果から、SPS成形体が大きい比表面積を有するメソポーラス材料であることがわかった。次にポリマー濃度の影響を調べた。ポリマー濃度80, 120, 200 mg/mLで得られる成形体のBET比表面積は各々150, 240, 190 m2/gであった。また、ポリマー濃度は成形体内部のモルフォロジーにも影響した。濃度が上昇するにつれて骨格の厚みが増大し、これは成形体の同体積中を占めるポリマー量の増加によるためと考えられた。また、ポリマー濃度が高くなるにつれて10~30 nm付近の細孔の割合が増大した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of a Poly(vinyl alcohol) Monolith via Thermally Impacted Non-Solvent-Induced Phase Separation2013

    • 著者名/発表者名
      X. Sun, T. Fujimoto, H. Uyama
    • 雑誌名

      Polym. J

      巻: 45 ページ: 1101-1106

    • DOI

      10.1038/pj.2013.18

  • [雑誌論文] Fabrication and Electrochemical Capacitive Behaviors of a Carbon Nanotube-CoatedPolymer Monolith2013

    • 著者名/発表者名
      K. Okada, J. Maruyama, H. Uyama
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 81 ページ: 789-791

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.81.789

  • [雑誌論文] Fabrication of Poly(γ-glutamic acid) Monolith by Thermally Induced Phase Separation and Its Application2013

    • 著者名/発表者名
      S.-Bin Park, T. Fujimoto, E. Mizohata, T. Inoue, M.-H. Sung, H. Uyama
    • 雑誌名

      J. Microbiol. Biotechnol

      巻: 23 ページ: 942-952

    • DOI

      10.4014/jmb.1302.02030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Polyethylenimine-modified Monolith and Its Application for Copper Ion Adsorption2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Xin, H. Uyama
    • 雑誌名

      Polym. Res. J.

      巻: 7 ページ: 149-158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macroscopic Cavities within A Microporous 3-D Network: A Poly(γ-glutamic acid) Monolith Prepared by Combination of Particulate Templates and a Phase Separation Technique2013

    • 著者名/発表者名
      S.-Bin Park, J. Sakamoto, M.-H. Sung, H. Uyama
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 22 ページ: 6114-6118

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2013.09.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Poly(vinyl alcohol)/Sodium Alginate Blend Monolith with Nanoscale Porous Structure2013

    • 著者名/発表者名
      X. Sun, H. Uyama
    • 雑誌名

      Nanoscale Res. Lett.

      巻: 8 ページ: 411-415

    • DOI

      10.1186/1556-276X-8-411

    • 査読あり
  • [学会発表] Functional Polymer Monoliths with Nanoscale Porous Structure2013

    • 著者名/発表者名
      H. Uyama
    • 学会等名
      3rd International Conference on Nanotek & Expo
    • 発表場所
      Las Vegas (USA)
    • 年月日
      2013-12-02
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Functional Porous Materials of Biobased Polymers by Phase Separation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Uyama
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Biobased Polymers
    • 発表場所
      Seoul (Korea)
    • 年月日
      2013-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ナノ多孔体-多様な用途開発に向けた新展開-

    • 著者名/発表者名
      宇山 浩
    • 学会等名
      第26回環境工学連合講演会
    • 発表場所
      日本学術会議講堂
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Functional Porous Polymeric Materials by Phase Separation

    • 著者名/発表者名
      H. Uyama
    • 学会等名
      Collaborative Conference on 3D & Materials Research
    • 発表場所
      Jeju (Korea)
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Functional Porous Materials of Biobased Polymers by Phase Separation

    • 著者名/発表者名
      H. Uyama
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Bilateral Workshop on Nano-Science 2013
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 招待講演
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科応用化学専攻宇山研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~uyamaken/

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公開日: 2015-05-28  

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