フッ化炭素鎖を含む両親媒性化合物における分子組織膜の形成とその構造

含氟碳链两亲性化合物分子组织膜的形成及其结构

• 批准号: 01J06735
• 负责人: 藤森 厚裕
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06735/
• 关键词: フッ化炭素鎖; 水面上単分子膜; LB膜; NEXAFS分光法; in-plane X線回折; AFM; 櫛型高分子化合物; 摩擦特性

すでに多方面で実用化がなされているフッ化炭素鎖を含むポリマーやその薄膜は,今後,磁気disk表面のnmオーダーの潤滑性保護層としてや,また炭化水素鎖を含む化合物との相分離特性による表面のpatterningを利用した新規の分子素子の構築等,nano technologyにおける応用に期待がもたれている.我々はbasic scienceの観点からこの様なフッ素系有機薄膜の単分子膜レベルでの構造評価と機能発現を目指し,^<60>Coγ線照射により固層重合を行った,化学構造や鎖長が系統的に異なるフッ化炭素鎖を側鎖にもつ櫛型高分子化合物の組織分子膜について,表面圧-面積(π-A)等温曲線,ブリュースター角顕微鏡(BAM)観察,走査型電子顕微鏡(SEM),原子間力顕微鏡(AFM)測定,out-of plane X線回折並びにin-plane X線回折,X線吸収端微細構造(NEXAFS)分光法,更には摩擦力顕微鏡(FFM)測定を用いて水面上単分子膜挙動の検討,膜内分子の配向秩序の解析,そしてフッ素系有機薄膜の摩擦特性評価を行った.その結果,フッ化炭素鎖を含む櫛型ポリマーの組織分子膜が非常に高度な分子配列を形成することを見出し,またそれらが化学構造のマイナーチェンジによって制御可能であることが見出された.加えて最外層となるフッ化炭素鎖の末端元素を1原子置換することにより,表面の摩擦特性がドラスティックに変化することが示された.また一方で,両親媒性ジアセチレン誘導体の組織分子膜中の光重合において,累積膜に対するannealingによる高度な分子配列の達成が,従来の青色及び赤色の高分子薄膜のみならず新規の緑色の高分子薄膜を形成することを発見し,その共役骨格の配列変化をNEXAFS分光法により見出した.紫外光照射や熱処理により色相転移を繰り返し,最終的に蛍光発光能を持つ赤膜に転移するこのmaterialは,新規の分子色相センサーとして応用が期待される.

In the future, the lubricating protective layer on the surface of magnetic disk, the patterning on the surface of magnetic disk, the phase separation characteristics of magnetic disk, the construction of new molecular elements, etc., are expected to be used in nanotechnology. In this paper, we aim at the structural evaluation and functional development of molecular films based on basic science<60>, Coγ-ray irradiation, solid layer overlap, chemical structure and length locking system, surface voltage-area (π-A) isotherm, angle microscopy (BAM) observation, scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM) measurement,out-of-plane X-ray reflection and in-plane X-ray reflection, X-ray absorption end microstructure (NEXAFS) spectroscopy, In addition, friction force microscopy (FFM) was used to measure the kinetic behavior of single molecular films on water surface, analyze the alignment order of molecules in films, and evaluate the friction characteristics of single molecular organic films. The results show that the molecular structure of the carbon chain is very high. Add the outermost layer of carbon chain and replace the terminal element with one atom, and the friction characteristics of the surface will be changed. The photo-alignment and alignment of molecular film in the tissue of the mediator were observed by NEXAFS spectroscopy. UV irradiation and heat treatment caused color shift, resulting in UV light emission and color shift.

项目成果

藤森厚裕, 中原弘雄: "NEXAFS分光法による高分子組織分子膜の構造評価"高分子. 52(2). 83-88 (2003)

Atsuhiro Fujimori、Hiroo Nakahara：“通过 NEXAFS 光谱法评估聚合物组织分子膜”Kobunshi 52(2) (2003)。

A.Fujimori, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki: "Formation and Structure of Organized Molecular Films for Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths"Trans. Mat. Res. Soc. Jpn.. 28(in press). (2003)

A.Fujimori、H.Nakahara、E.Ito、M.Hara、K.Kanai、Y.Ouchi、K.Seki：“不同链长的氟化梳形聚合物的有序分子膜的形成和结构”Trans。

S.Machida, S.Mineta, A.Fujimoi, H.Nakahara: "Retardation of Water Evaporation by Less-defect mixed Monolayers Spread from Bulk Solids onto Water Surface"J. Colloid Interface Sci.. (in press). (2003)

S.Machida，S.Mineta，A.Fujimoi，H.Nakahara：“通过从散装固体扩散到水面上的缺陷较少的混合单层来延迟水蒸发”J。

A.Fujimori, H.Nakahara: "Morphology Related to Phase Separation for the Mixed Monolayer of Fluorinated Comb Polymer and Hydrogenated Long-Chain Compound"Chem. Lett.. 32(1). 2-3 (2003)

A.Fujimori、H.Nakahara：“氟化梳形聚合物和氢化长链化合物的混合单层的相分离相关形态”Chem。

A.Fujimori, T.Araki, H.Nakahara, E.Ito, M.Hara, N.Matsuie, H.Ishii, Y.Ouchi, K.Seki: "Molecular Orientation in the Organized Molecular Films of Fluorinated Comb Polymers with Various Chain Lengths Studied by Soft X-ray Adsorption Spectroscopy"Bull. Chem.

A.Fujimori、T.Araki、H.Nakahara、E.Ito、M.Hara、N.Matsuie、H.Ishii、Y.Ouchi、K.Seki：“含各种氟化梳状聚合物的有序分子膜中的分子取向”