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生体組織形成を模倣した合目的インテリジェント相分離によるナノ構造の創製

通过模拟生物组织形成的有目的的智能相分离来创建纳米结构

基本信息

批准号：
15656195
负责人：
寺本正明
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
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 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生体内で天然高分子が生成する過程は、重合と同時に起こる相分離過程を巧みに利用して合目的な構造形成を行っている。合成高分子系での重合反応誘起相分離は、そのような生体内での組織形成過程を模倣した手法であり、重合反応の結果もたらされる成分変化により系が非相容化して相分離を誘起するもめである。本相分離法は、重合反応と相分離がハイブリッドされた新規な相分離法と言える。本研究では、新規多孔膜の創製を目指し、超臨界CO_2を溶媒として用いた場合について、重合反応誘起相分離を利用した高分子多孔体の作製について検討を行った。モノマーとして、アクリル酸、メチルメタクリレート、スチレンを用い、架橋剤にトリメチロルプロパンを、溶媒として超臨界CO_2を用いた。有機溶媒を用いない点で本手法は環境適合性の高い手法といえる。種々の濃度のモノマーを、重合開始剤(AIBN)存在下で超臨界CO_2に溶解させ、重合により相分離を誘起して構造を形成させた。モノマー濃度が低い場合(6vol%以下)には高分子ミクロスフェアーやウィスカーが、高い場合(10vol%以上)には多孔構造体が形成することがわかった。孔構造をSEMや窒素吸着実験により検討した結果、場合によっては孔径が12nm、比表面積が200m^2/gのシャープな孔構造を有する高分子多孔体が作製できることがわかった。また、モノマーと架橋剤のモル比をコントロールすることにより、孔径の制御が可能であることも明らかとなった。

The formation of natural polymers in vivo is a process of phase separation, recombination and simultaneous initiation, and the formation of target structures is a process of clever utilization. The recombination of synthetic polymers induces phase separation, and the process of tissue formation in vivo is imitated by the method of recombination and the result of recombination. Phase separation method, coincidence and phase separation method In this study, we proposed a new method for the preparation of porous membranes, supercritical CO_2, solvent and application conditions, and a new method for the preparation of polymer porous materials. For example, in the case of carbon dioxide, carbon dioxide. Organic solvent used in this method is suitable for the environment. In the presence of supercritical CO_2, the concentration of the species in the solution and the initiation of recombination (AIBN) induce the formation of structures. When the polymer concentration is low (6 vol % or less), the porous structure is formed when the polymer concentration is high (10 vol % or more). The pore structure of the polymer porous body was studied by SEM and SEM. The pore size was 12nm and the specific surface area was 200 m2/g. The bridge is open to the public.