2017 Fiscal Year Annual Research Report
らせん状ポリマーブラシの局所構造および力学特性解析
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16J06889
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
佐藤 雅尚 九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | ポリマーブラシ / らせん構造 / 表面開始リビングアニオン重合 / 包接錯体 / フラーレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，片末端が基材表面に対して高密度に固定化された，らせん状ポリマーの構造および力学物性に関する詳細な知見を得ることを目的としている．これまでに表面開始リビングアニオン重合法に基づき新規らせん状ポリマーブラシの創製およびそのらせん構造の分子包接能評価を成し遂げている．
本年度はらせん状ポリマーブラシの応用展開として，らせん状ポリマーブラシのらせん空孔を利用した高次フラーレンの分離にも着手した．St-PMMAは，らせん構造を形成し，らせん内部にフラーレンを包接することが明らかにされており，特にC60, C70よりも高次のフラーレンを選択的に包接する．ナノ粒子に調製したポリマーブラシは，バルク状態と比較して耐溶剤性，分離性，リサイクル特性に優れているため次世代のフラーレン分離材料として期待される．粒径200 nmのシリカ微粒子表面に調製したst-PMMAブラシを，C60, C70および高次フラーレンを含むトルエンに分散したところst-PMMAブラシは高次フラーレンのみをらせん構造内部に包接することが明らかとなった．また，バルクのst-PMMAでは，高次フラーレンを包接後，フラーレンからst-PMMAを取り除くことが困難であったのに対して，st-PMMAブラシでは，遠心分離によってst-PMMAをフラーレンから簡便に除去することが可能である．フラーレンから除去したst-PMMAブラシを用いて再びフラーレンの選択分離を行った結果，st-PMMAブラシの高次フラーレン選択性は変化しなかった．この結果は，st-PMMAブラシのフラーレン分離材料への応用を示すものである．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はらせん構造を形成するポリマーブラシのバルク状態とは異なる分子包接挙動を明らかにし，らせん状ポリマーブラシのらせん空孔を用いたフラーレンの選択分離を成し遂げた．本研究成果は，学術論文として既に発表済みである．以上の理由により、期待通り研究が進展したと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，ポリマーブラシ側鎖部に様々な官能基を導入することにより，らせん状ポリマーブラシへのさらなる機能性付与を検討する予定である．ポリマーブラシのらせん構造を円偏光二色性（CD）および振動円二色性スペクトル（VCD）測定により評価し，側鎖基がポリマーブラシのらせん構造におよぼす機能を明らかにする
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