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新規その場光ナノ計測法による高分子の核生成過程の解明とナノ多孔化技術への応用

使用新的原位光学纳米测量方法阐明聚合物成核过程及其在纳米多孔技术中的应用

基本信息

批准号：
21H02006
负责人：
佐光貞樹
金额：
$ 11.07万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は高分子溶液中で起きる溶媒誘起結晶化挙動をin situで時分割観測するための、動的光散乱・ラマン散乱同時計測装置を構築した。既設の動的光散乱システムに、新たに分光器と高感度検出器を導入して微弱なラマン散乱光を検出できる光学系を拡張した。これにより、動的光散乱およびラマン散乱を秒オーダーで同時に時分割計測できるシステムが開発できた。ラマン散乱の検出では、一般的なラマン分光に加え、ブラッググレートノッチフィルタを新たに導入して10 cm-1までの超低波数領域でのラマン分光にも取り組んだ。超低波数領域のラマン散乱光を使うと結晶の格子振動に起因するピークが解析できる。さらに、倒立型顕微鏡と組み合わせることで、10 μL程度の微量の試料に対しても動的光散乱およびラマン散乱を同時計測できるシステムにも拡張した。開発した装置を用いて、濃度5 wt%のPESのニトロベンゼン溶液からの溶媒誘起結晶化挙動の定性的検討を行った。角セル中に封入した溶液について、温度を5～90℃の間で変化させながら、動的光散乱とラマン散乱を同時計測した結果、動的光散乱で得られる時間相関関数およびラマンスペクトルの強度比が分～数時間のオーダーで定性的に変化する様子を観測できた。また、開発した装置の横展開として、イオンゲルの合成過程の時分割計測も行なった。イオン液体中におけるモノマーの重合過程をin situで追跡した結果、イオン液体中で超高分子量のポリマーが成長し、化学的架橋点を持つことなく、絡み合いによってゲル化していく時系列を実験データとして示した。さらに、本検討から着想を得て、ラマン散乱強度の時間相関関数を計測するという新たな計測手法（動的ラマン散乱）を開発できた。当該装置を用いることで、今まで不可能であった分子選択的な動的光散乱計測が可能になることを理論・実験両面から証明した。

This year, we constructed a device for measuring the time-divided measurement of crystallization induced by solvent in a polymer solution and the simultaneous measurement of light scattering and light scattering in situ. The existing moving light scattering system, the new spectrometer and the high-sensitivity extractor, the introduction of the weak scattered light, and the optical system of the optical system.これにより, moving light scattering およびラマン scattering をsecond オーダーでsimultaneous time division measurement できるシステムが开発できた.ラマンの検出では, general なラマンに加え, ブラッググレートノッチフィルタを新たに Import して10 cm-1までのUltra-low wave number field でのラマン spectroscopy にもtake りgroup んだ. The cause of the lattice vibration caused by the scattered light in the ultra-low wave number field and the crystallized light is analyzed by the するピークが.さらに, inverted type micromirror set み合わせることで, 10 The light scattering of a trace amount of the sample in the μL range is measured simultaneously. The device was used to conduct a qualitative test using a PES solution with a concentration of 5 wt% and a solvent to induce crystallization. The solution of the angle is sealed in the solution, the temperature is between 5 and 90℃, the light is scattered, the light is scattered, the light is scattered, and the results are measured simultaneously, and the moving light is scattered Light Scattered Time Correlation Off Number Intensity Ratioが分～时のオーダーでqualitative に変化する様子を観measurementできた.また, 开発した device のlateral expansion として, イオンゲルの Time-division measurement も行なった of the synthesis process. The overlapping process of イオン liquid in におけるモノマーをin The result of tracing the situation, the growth of ultra-high molecular weight in イオン liquid, and the bridge of chemistry The point of the series is the time series of the series を実験データとしてshows した.さらに, 本検検からthought を得て, ラママン scatter intensity のTime-related off number をmeasurement するという新たなmeasurement technique (moving ラマン scatter) を开発できた. When this device is used, it is impossible to measure the scattering of light caused by the molecular selection of molecules.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

全光子記録方式によるノイズフリー動的光散乱法

使用全光子记录方法的无噪声动态光散射方法

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
廣井卓思;佐光貞樹;石岡邦江.
通讯作者：
石岡邦江.

Fabrication of mesoporous crystalline microparticles of poly(ether sulfone) via solvent-induced crystallization

DOI：
10.1016/j.polymer.2022.124744
发表时间：
2022-04
期刊：
Polymer
影响因子：
4.6
作者：
Sadaki Samitsu
通讯作者：
Sadaki Samitsu

Prediction of the coefficient of linear thermal expansion for the amorphous homopolymers based on chemical structure using machine learning

使用机器学习根据化学结构预测非晶均聚物的线性热膨胀系数

DOI：
10.1080/27660400.2021.1993729
发表时间：
2021
期刊：
Science and Technology of Advanced Materials: Methods
影响因子：
0
作者：
Gracheva Ekaterina;Lambard Guillaume;Samitsu Sadaki;Sodeyama Keitaro;Nakata Ayako
通讯作者：
Nakata Ayako

動的光散乱法の最前線

动态光散射的前沿