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2013 年度 実施状況報告書

低温での高分子溶液物性測定法の確立と低温に特異ならせん構造や液晶構造への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25410130
研究種目

基盤研究(C)

研究機関大阪大学

研究代表者

寺尾 憲  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60334132)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード低温 / 小角X線散乱 / ポリスチレン / 環状多糖誘導体 / ポリシラン / サーモクロミズム
研究概要

希薄溶液中での高分子の分子形態や分子間相互作用を多くの有機溶剤の融点である-100℃まで可能にするため、当研究室で設計、試作したセルと低温窒素吹付装置を組み合わせ、セルの形状を最適化するとともに、窒素の流速や測定時間などの測定条件を調整し、低温での測定を可能にすることができた。得られた装置を用いて、ポリスチレン、剛直な環状多糖誘導体、そしてポリシラン類について広い温度範囲で希薄溶液物性の測定を行った。これらのうち、コンホメーションの自由度のほとんどない環状多糖誘導体の広がりにほとんど温度依存性がみられなかったことから、当測定法の精度が確認できた。これに対し、そのコンホメーションが熱揺らぎの影響を受けると考えられるポリスチレンについて、トルエン溶液中では温度の低下とともに非摂動広がりが単調に増加するという、回転異性体近似モデルから予想される結果が得られたのに対し、2-ブタノン中では広がりの温度依存性に極小がみられることを発見した。2-ブタノン中のカルボニルとポリスチレンのベンゼン環の相互作用によると考えられる。これらの結果はPolymer Journal誌に投稿し、掲載された。さらに、低温領域でサーモクロミズムを示し、主鎖に顕著なコンホメーション変化が期待されるジアルキルポリシラン類について、広い温度範囲で小角X線散乱測定および、極小角X線散乱測定を行い、分子形態および分子間相互作用に関するデータを得た。現在、理論的な解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)
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

小角X線散乱の測定法の開発にはほぼ成功し、ポリスチレンの結果については論文投稿まで、ポリシランの結果についても学会発表をすることができているため

今後の研究の推進方策

ポリシランについて広がり、分子間相互作用、紫外吸収の相関を解析し、ポリシランのサーモクロミズムと、分子形態や分子間相互作用との相関を明らかにする。さらに、低温で得意な挙動を示すと推察される多糖誘導体の溶液、さらにはその液晶についても検討を進める

次年度の研究費の使用計画

試薬や器具等、研究室在庫のものが利用できたほか、他研究費(運営費交付金)を充当することができたため
研究の進展に伴う興味が持たれる低温物性に対する新たなアイデアに対応し、新規の測定機器の開発、高分子合成、および高分子試料を購入するの資金に充てる

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Solution SAXS Measurements over a Wide Temperature Range. Unperturbed Chain Dimensions of Polystyrene and a Cyclic Amylose Derivative2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Terao, Naoya Morihana, Hiromi Ichikawa
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 46 ページ: 155-159

    • DOI

      10.1038/pj.2013.76

    • 査読あり
  • [学会発表] 溶液中におけるポリジアルキルポリシランの分子形態と分子間相互作用の温度変化2014

    • 著者名/発表者名
      蒋 昕悦, 寺尾憲, 鄭祐政, 内藤昌信, 佐藤尚弘
    • 学会等名
      物構研サイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      20140318-20140319
  • [学会発表] Temperature Changes in Molecular Conformation and Intermolecular Interactions of Polydialkylsilanes in Solution2014

    • 著者名/発表者名
      Xinyue Jiang, Ken Terao, Woojung Chung, Masanobu Naito, Takahito Sato
    • 学会等名
      Synchrotron Radiation in Nano-medicine and Advanced Health Care
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20140109-20140110
  • [学会発表] 広い温度範囲における溶液SAXS測定-ポリスチレンと環状アミロース誘導体の非摂動広がりの温度係数2013

    • 著者名/発表者名
      寺尾憲, 市川広美, 森花直也
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20131209-20131211
  • [学会発表] 溶液中におけるポリジアルキルポリシランの分子形態と分子間相互作用の温度変化2013

    • 著者名/発表者名
      蒋 昕悦, 寺尾憲, 鄭祐政, 内藤昌信, 佐藤尚弘
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20131209-20131211
  • [学会発表] 1. 光散乱および小角X線散乱法による溶液中における高分子および高分子複合体の構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      寺尾憲,
    • 学会等名
      第146回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20131207-20131207
    • 招待講演
  • [学会発表] 3. 低温での溶液散乱法の開発と高分子の非摂動広がりの温度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      寺尾憲,
    • 学会等名
      PJゼオン賞高分子座談会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130713-20130713
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶液中におけるポリジアルキルシランの分子形態と分子間相互作用の温度変化2013

    • 著者名/発表者名
      蒋昕悦, 寺尾憲, 鄭祐政, 内藤昌信, 佐藤尚弘
    • 学会等名
      第59回高分子研究発表会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      20130712-20130712

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公開日: 2015-05-28  

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