2023 Fiscal Year Research-status Report
コアシェル型微粒子の創製機構と構造制御による物質高選択的吸着能の発現
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21K12317
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
吉岡 弥生 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (00359407)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永廣 卓哉 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 研究員 (70806778) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 無機高分子複合微粒子 / コアシェル型 / 界面 / 吸着能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
使用環境に応答し特定の機能を発揮するインテリジェント微粒子は、吸着担体、徐放担体や医療用検査薬などへの応用が期待できる。これらのなかでも、コアシェル型無機高分子複合微粒子は、材料特性が大きく異なるコア部とシェル層の協同作用による多様な機能発現が可能であることから、新規微粒子の開発において注目されている。
前年度までの研究において、主鎖構造や官能基の導入量が異なる芳香族ポリアミドを多孔質シリカ微粒子に被覆した複数のコアシェル型シリカ-芳香族ポリアミド複合微粒子の作製に成功している。そこで今年度は、これら複合微粒子の複合化メカニズムやシェル層の形成メカニズムを、各種分析手法を用い詳細な検討を行った。その結果、複合化反応で用いた反応溶媒が、得られる生成物の形態やシェル層の厚みに大きな影響を与えることが明らかとなった。また、得られた複合微粒子の無機―高分子材料間の界面についても分子レベルから解析を行った結果、芳香族ポリアミドはシリカ微粒子に物理吸着だけでなく、化学吸着もしていることが明らかとなった。さらに、得られたこれらの知見を活用することで、シリカ-芳香族ポリアミド複合微粒子だけでなく、シリカ-芳香族ポリエステルアミド複合微粒子の作製にも成功した。これら複合微粒子のシェル層には、芳香族ポリアミドではカルボキシル基およびカルボニルクロリド基が導入されているのに対して、芳香族ポリエステルアミドではアミノ基および水酸基を導入することができた。
次に、作製したシリカ-芳香族ポリアミド複合微粒子を用い、水溶液中における各種色素に対する吸着能を評価し、吸着特性を検討した。その結果、色素の化学構造や水溶液のpHによって、吸着挙動が大きく変化することが分かった。
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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
主鎖構造および導入官能基量が異なる芳香族ポリアミドを多孔質シリカ微粒子に被覆した複数のコアシェル型無機高分子複合微粒子を作製するとともに、これらの複合化メカニズムやシェル層の形成メカニズム、無機微粒子と高分子との界面反応を明らかにした。また、導入官能基が異なる他種高分子をシェル層に有する複合微粒子も新たに作製することができた。一方、作製した複合微粒子における各種色素や金属イオンに対する吸着能についても評価を行った。このような研究実施内容は、当初の研究計画に対しておおむね順調に進展しているが、研究成果の完成度をさらに高めるため、次年度まで研究を延長することにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画では、今年度が本研究の最終年度であったが、研究成果の完成度をさらに高めるため延長申請を行い、承認された。よって、次年度は主に、これまでに得られたデータの整理やまとめを行いながら、学会や論文発表などに順次取り組む。また、追加実験も随時行いながら、発表に必要なデータの収集や本研究内容のバリエーションの拡大に努める。
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| Causes of Carryover |
研究期間の延長により、次年度の研究成果発表に要する費用（学会参加費、旅費、英文校正費など）や追加実験等に必要な物品費を確保する必要があったため。
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