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単分散性無機・有機復合粒子の新規合成法の開発

单分散无机/有机复合颗粒合成新方法的开发

基本信息

批准号：
15656163
负责人：
今野幹男
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

無機粒子としてFe_3O_4を用い、モノマーとしては反応特性がよく知られるスチレンを使って無機粒子と有機ポリマーの複合化を試みた。複合化は、酸性条件でのFe_3O_4粒子の酸化を低減するため、塩基性条件に調整した緩衝溶液中で行った。表面処理を施さないFe_3O_4粒子を用いた場合には、Fe_3O_4粒子とポリスチレンの親和性が著しく低く、Fe_3O_4粒子とポリスチレンとの複合化はほとんど見られなかった。一方、Fe_3O_4粒子をビニル系反応性シランカップリング剤、およびFe_3O_4粒子に特異吸着するとされるオレイン酸で表面処理した場合には、添加したFe_3O_4粒子の一部がポリスチレン粒子の内部に取り込まれ、Fe_3O_4粒子とポリスチレンとの親和性が向上した。しかし、ポリスチレン粒子中のFe_3O_4粒子含有率は低く、外部磁場応答性は必ずしも十分ではなかった。そこで本研究では、高いFe_3O_4粒子含有率の複合粒子作製を目的として、メタクリル酸メチル(MMA)モノマーでも複合化を試みた。前記の表面処理を施したFe_3O_4粒子を使ってポリメタクリル酸メチル(PMMA)と複合化させたところ、Fe_3O_4粒子の含有率はスチレンの場合より高くなることが判明した。また、作製する複合粒子の形態は重合系内のイオン強度により変化し、イオン強度を低く抑えた条件ではFe_3O_4粒子をコアとし、PMMAをシェルとするコア-シェル型粒子を合成できることがわかった。合成したコア-シェル型粒子は水中で長期分散安定であり、添加するモノマー量によってPMMAシェル層の厚さを制御できることがわかった。

The inorganic particles were mixed with organic particles. The acidification of Fe_3O_4 particles in complex and acidic conditions is reduced by adjusting the basic conditions in buffer solution. When surface treatment is applied to Fe_3O_4 particles, the affinity of Fe_3O_4 particles is low, and the recombination of Fe_3O_4 particles is low On the one hand, Fe_3O_4 particles are reactive, and Fe_3O_4 particles are specifically adsorbed. On the other hand, when Fe_3O_4 particles are surface treated, Fe_3O_4 particles are partially adsorbed, and Fe_3O_4 particles have an upward affinity. Fe_3O_4 particle content is low, and the response of external magnetic field is very low. The aim of this study is to prepare composite particles with high content of Fe_3O_4 particles. In addition, the content of Fe_3O_4 particles in PMMA was found to be high when the surface treatment was applied. The morphology of the composite particles varies from the intensity of the particles in the coincidence system to the intensity of the particles in the combination system. The synthetic PMMA particles are stable and dispersed in water for a long time.