ミクロ相分離構造を内包したポリイミド微粒子の創生、炭素化、および電極触媒への展開

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ミクロ相分離構造を発現し得るポリイミドとして、柔軟鎖と剛直鎖を有するマルチブロックコポリマーを設計した。前年度に合成を完了したポリマーに加え、数種類のモノマーの組み合わせを追加し、さらに多くのマルチブロックコポリマーを合成した。得られたポリマーを熱重量分析、小角X線散乱、広角X線回折、示差走査熱量測定によって解析した。その結果いくつかのサンプルで、恒等周期長が数ナノメートルの規則的な構造が発現していることが示唆された。このような構造は本研究が目指している、メソポーラス構造の発現に適しているので、好ましい現象である。またミクロ相分離構造を内包したポリミド微粒子の合成の前段階として、低分子のモノマーの沈殿重合法について、反応条件を詳細に検討した。分散剤やモノマー濃度を変化させることで、ポリイミド微粒子の粒子径を変化させることができることが、明らかとなった。次に、マルチブロックコポリマーの微粒子を作製するために、柔軟鎖と剛直鎖を有するモノマーを沈殿重合に供した。これまで扱ってきた低分子のモノマーとは溶解性が異なるため、重合溶媒の検討を注意深く行った。その結果ある溶媒の組み合わせで、新規モノマーでも沈殿重合が成立することを見出した。さらに、ミクロ相分離構造を内包した微粒子の合成法として、ブロック共重合体の再沈殿による粒子作製法を検討した。ミクロ相分離構造を内包した微粒子を、電子顕微鏡で多数観測することに成功した。