2014 Fiscal Year Research-status Report
高分子ブラシによる表面改質を利用した非最密充填コロイド粒子膜の創製とその構造制御
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26420767
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
森貞 真太郎 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60401569)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 粒子膜 / 自己集積プロセス / 高分子ブラシ / シリカ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高分子ブラシによる表面改質を施したシリカ粒子を作製し，得られた粒子を移流集積法に適用することで，粒子間に間隔の空いた規則配列（非最密充填構造）を有する粒子膜を作製することを目的としている．平成26年度得られた研究結果は次の通りである．
１．アンモニアを触媒としたtetraethy orthosilicateの加水分解反応（Stober法）により，シリカ粒子の作製を行った．得られたシリカ粒子を走査型電子顕微鏡（SEM）によって観察したところ，粒径約400 nmの単分散シリカ粒子であることが分かった．
２．シランカップリング剤3-methacryroxypropyl trimethoxysilaneとのシランカップリング反応により，シリカ粒子表面にビニル基の導入を行った．反応後の粒子の熱重量（TG）測定より，ビニル基が導入されていることを確認した．
３．ビニル基修飾シリカ粒子のエタノール分散液に3-acrylamidopropyl trimethylammonium chloride（APTAC）またはvinylbenzyl trimethylammonium chloride（VBTA）のいずれかを溶解させ，フリーラジカル重合により，シリカ粒子表面に高分子修飾を行った．得られたAPTACグラフトシリカ粒子とVBTAグラフトシリカ粒子のいずれもゼータ電位測定およびTG測定より，カチオン性高分子が修飾されていることが確認された．
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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
当初の予定通り，シリカ粒子の作製，シリカ粒子表面へのビニル基の導入，フリーラジカル重合による2種類のカチオン性高分子の導入まで進めることができ，これらを用いた移流集積法による粒子膜作製に順調に取りかかることができる．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに作製に成功した2種類の高分子修飾シリカ粒子を用いた移流集積を実施し，得られた粒子膜構造のSEM観察から高分子ブラシが粒子膜構造に及ぼす影響について検討を行う．その際，分散液濃度や成膜速度といった実験条件をパラメータとし，それらの影響について系統的に検討を実施する．
様々な条件において粒子膜作製を試みた結果，非最密充填構造の粒子膜を得ることが困難な場合は，修飾高分子の変更も検討する．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は5万円未満であり，ほぼ予定通りの予算使用状況である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
生じた次年度使用額は実験の消耗品として使用する．
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