金属酸化物表面固定化ポリマーブラシを利用した新規反応場の創生

使用金属氧化物表面固定聚合物刷创建新的反应场

• 批准号: 22H01764
• 负责人: 西堀 麻衣子
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01764/
• 关键词: ポリマーブラシ; 鋳型; 放射光X線; 反応場; 還元析出; 金属酸化物; 光還元; Pd; ナノ粒子; 貴金属担持; ナノ空間

SiO2、TiO2、BaTiO3およびZnOを対象として、重合開始基含有シランカップリング剤である(2-bromo-2-methyl) propionyloxyhexyltriethoxysilaneを基材表面に固定化した後、表面開始原子移動ラジカル重合によりポリメタクリル酸メチル（PMMA）の修飾を試みた。その結果、SiO2、TiO2およびBaTiO3において、仕込み分子量に応じたポリマーを得ることができたが、基材上でのブラシ密度（グラフト密度）は基材組成により大きく変化することがわかった。一方、ZnOでは、重合触媒として用いるCu錯体がZnOと相互作用するために重合反応が進行しないことが明らかとなった。なお、ZnOでは重合反応系中に超音波を照射することでCu触媒が活性化し、ZnO表面でのPMMA重合が進行したが、得られたポリマーブラシは短鎖および長鎖ブラシで構成されたBimodal構造となることが示唆された。PMMAブラシを修飾したTiO2およびBaTiO3表面でのPdの光還元析出を検討した。基材表面に析出したPdの平均粒径は、TiO2が5.1±1.3 nm、BaTiO3が3.8±0.75 nmであり、ブラシ形態から理論的に求めたブラシ鎖が形成する空間に存在し得る粒径と同程度となった。このことは、Pdはブラシ鎖間（ブラシ内部）で析出していることを示唆しており、基材上に形成したPMMAブラシがPd粒子析出の鋳型として機能することが明らかとなった。

SiO2, TiO2, BaTiO3, ZnO, etc., the initial group of the recombination contains the (2-bromo-2-methyl) propionyloxyhexyltriethoxysilane, which is immobilized on the surface of the substrate, and the surface atom starts to move. Results: SiO2, TiO2, BaTiO3, SiO2, TiO2, BaTiO3, SiO2, TiO3, TiO2, TiO A party, ZnO, overlap catalyst, Cu, Cu, The Cu catalyst is activated by ultrasonic irradiation in ZnO and PMMA on ZnO surface, and the Bimodal structure is formed. The surface of PMMA modified TiO2 and BaTiO3 was investigated for Pd photoluminescence. The average particle size of Pd deposited on the surface of the substrate is 5.1±1.3 nm for TiO2 and 3.8±0.75 nm for BaTiO3. The Pd particles are deposited on the substrate, and the PMMA particles are deposited on the substrate.

项目成果

放射光X線分光による 無機・有機界面相互作用へのアプローチ

使用同步辐射 X 射线光谱法研究无机-有机界面相互作用

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Kurihara;T. Ishigami;and T. Tsukahara;西堀麻衣子
• 通讯作者: 西堀麻衣子