電解質多糖をベースとする磁性金属酸化物内包型ハイブリッド材料の作製と特性解析

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アルギン酸ナトリウム水溶液、または、それとポリビニルアルコール水溶液の混合溶液を鉄塩(FeCl_2、FeSO_4、等)の水溶液中に添加してキレート錯体形成による架橋を施し、アルギン酸をベースとする鉄イオン内包ゲルを作製した。このゲルをアルカリ水溶液に浸漬して加熱しながら、過酸化水素水を滴下して酸化処理を施し、酸化鉄内包ゲルを得た。得られた試料の構造および諸物性を評価した。得られた各試料についてSEM観察の結果、ポリマーマトリクス中に微少な金属粒子が微分散していることが確認された。超伝導量子干渉磁束計を用いて磁化特性評価を行ったところ、鉄イオンにより架橋した試料に酸化処理を施すと、超常磁性もしくは強磁性を示すゲルが得られることがわかった。またこれらのゲルは、酸化処理時のアルカリ溶液の種類、アルギン酸/PVA組成、温度、などに依存して、磁化特性が変化することが明らかとなった。一方、アルギン酸のみをマトリクスとする場合に比べ、PVA成分をブレンドすることで、ゲル試料の脆さが解消されることが動的力学試験より示唆された。上記の成果の他、多糖/合成ポリマー複合体をマトリクスとする刺激応答材料を設計するための準備として、セルロース誘導体とビニルポリマーからなるブレンドに関する研究を行った。さらに、新しい有機/無機ハイブリッド材料を設計していくための準備として、合成高分子/無機塩、多糖/無機イオン複合系の構造および物性に関する研究を行った。