2009 Fiscal Year Annual Research Report
一次元応力(メガ重力)を利用するナノ傾斜構造化の実現
| Project/Area Number |
21651044
|
|---|
| Research Institution | Kumamoto University |
|---|
Principal Investigator |
伊原 博隆 Kumamoto University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10151648)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高藤 誠 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (50332086)
澤田 剛 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (90240902)
|
|---|
| Keywords | 超重力 / 傾斜機能 / 高分子傾斜構造 / 立体選択的反応 / 高分子電解質 |
|---|
| Research Abstract |
本研究課題では、新奇機能材料を創製する新しい手法を開発・確立することを目的として、超重力場中での有機反応の実施、およびソフト材料とハード材料から継ぎ目なく組成傾斜させることによって生成する機能傾斜材料の作製を試みた。
この目標を達成するために、以下のような課題を設定し、実施した。
1、桂皮酸メチルとトリクロロブロモメタンとの付加反応を超重力場で実施した。一般に1Gの条件下では、クロロおよびトリクロロメチル基がそれぞれ付加した物質が生成するが、20万G以上の重力場においては、1G条件下では生成しないクロロおよびトリクロロメチル基が付加した物質の生成が確認されるとともに、立体選択性が逆になった物質の生成が生じることを確認した。反応種の濃度効果や温度効果、重力場などを詳細に調査するとともに、桂皮酸アルキルのアルキル基をエチル基やブチル基に変えて詳細に調査し、いずれの場合も特異性は発現したが、残念ながらその要因については特定することができなかった。おそらく超重力場において反応種の濃度勾配が誘起されたり、また反応の遷移状態においてひずみが生じたりしていることが推測される。
2、アクリル酸とアルカリ金属によるイオン交換体の混合当量物を作製し、粉末レベルで十分に均質に混ぜた後、ステンレス反応管の中に封じ込め、所定時間、所定の重力場にさらした。得られたサンプルに対して反応管の断面をEPMA測定を行うと、重力方向に対して重い元素であるアルカリ金属イオンが選択的に沈降(移動)していることが認められ、傾斜構造化が生じていることを確認した。傾斜構造化はカリウムイオン/水素イオンの間でもっとも顕著に確認され、またカリウムイオン/ナトリウムイオンやセシウムイオン/水素イオンにおいても観察された。
|
