2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12450268
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中西 和樹 京都大学, 工学研究科, 助教授 (00188989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 晃司 京都大学, 工学研究科, 助手 (50314240)
陣内 浩司 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 講師 (20303935)
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| Keywords | 制限空間 / ゾル-ゲル法 / 相分離 / 多孔構造 / クロマトグラフィー / 有機-無機ハイブリッド / 濡れ / シリカ |
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| Research Abstract |
シリカおよび有機-無機バイブリツド組成のゲル試料を、薄膜状、繊維状および微小円柱の形態で相分離を伴うゾル-ゲル反応によって作製した。薄膜状ゲルの作製は向かい合わせた親水性あるいは疎水性修飾した二枚のガラス板の間隔を様々に変えて閉鎖系において、繊維状ゲルの作製はガラスキャピラリー内において、微小円柱状ゲルは連続貫通孔をもつ多孔質シリカ中において、それぞれ行った。30μm程度までの薄膜状空間では、シリカ系,においても疎水性の高い重合体が生成する有機-無機ハイブリッド系においても、空間サイズの減少とともに同一組成同一条件から生じる秩序構造の平均サイズは大きくなった。また有機-無機ハイブリッド系では、疎水性基板表面におけるスキン層形成が顕著となり、基板近傍ではゲル骨格の欠乏層と円柱型骨格の形成が観察された。フルオレセインを導入したゲルの、共焦点顕微鏡による3次元観察と骨格構造の構造関数への変換によって、基板近傍では表面誘起スピノーダル波が重畳し、異方性の高い構造が生じる可能性が示唆された。また親水性基板表面でも基板近傍でのゲル骨格の欠乏層を伴う同様の構造が観察された。これはガラス表面のシラノール基と、ゲルを形成するシロキサン重合体中のシラノール基との化学結合形成によって、相分離によって形成するゲル骨格の一部が固定されることにより、重合体-基板間の反発相互作用との妥協的な構造として生じたものと推察した。キャピラリー内でも、壁面近傍のゲル骨格欠乏層が顕著に観察されたが、3次元的に拘束された微小円柱上の空間では、自由空間で形成されるものよりもはるかに細かい相分離構造が形成された。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] K.Nakanishi: "Supramolecular Templating of Mesopores in Phase-Separating Silica Sol-gels Incorporated with Cationic Surfactant"Journal of Sol-Gel Science & Technology. (in press).
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[Publications] A.Itagaki: "Phase Separation in Sol-Gel System Containing Mixture of 3-and 4-functional Alkoxysilanes"Journal of Sol-Gel Science & Technology. (in press).
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[Publications] K.Kanamori: "Phase Separation in Methylsiloxane Sol-Gel Systems in a Small Confined Space"Journal of Sol-Gel Science & Technology. (in press).
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[Publications] K.Fujita: "Ultrashort Laser Pulses Induced Persistent Spectral Hole Burning of Eu^<3+> in Sodium Borate Galsses"Optics Letters. 26. 1681-1681 (2001)
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[Publications] H.Jinnai: "Observation of Fine Structure in Bicontinuous Phase-Separated Domains of a Polymer Blend by Laser Scanning Confocal Microscopy"Macromolecules. 34(15). 5186-5191 (2001)
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[Publications] H.Jinnai: "Direct Topological Measurements of Periodic Bicontinuous Morphologies"Phys. Rev. E Rapid Communications. 64. 010803-010806(R) (2001)
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[Publications] 中西和樹: "セラミック工学ハンドブック(第2版)(分担執筆)"技報堂出版(株). 2500(6) (2002)
