イオン性液体を媒体とする分子組織化学ならびにナノ・マイクロ化学の開拓

本研究では、有機溶媒との相溶性を制御した新しいイオン性液体を開発し,イオン性液体中における有機溶媒の微小クラスター形成と,その界面を利用した金属酸化物,金属錯体や,高分子のナノ・マイクロカプセルを合成することを目的とした.その結果,トルエンと相溶しないイオン性液体を合成し,イオン性液体中で,トルエンの微小液滴を鋳型とすることで,酸化チタンのマイクロカプセルをワンステップで作製することに成功した.マイクロカプセルのサイズは,攪拌速度や反応温度,溶媒の組成に依存して変化し,粒子径を制御することができた.また,金属酸化物としては,酸化チタンのみならず,ニオブ,ハフニウム,ジルコニウム,およびインジウム-スズ合金の酸化物についてマイクロカプセルを作製することができた.さらに,ゾルゲル反応に先駆け,微小液滴中に金属ナノ粒子や有機色素を溶解しておくと,それらを固定化したマイクロカプセルが得られた.さらにイオン性液体界面の応用展開を図るべく,水-イオン性液体界面を組織場としたナノ〜マイクロ粒子の自己集合を行った.マイナス電荷を有するポリマー粒子の水溶液に疎水性のイオン性液体を加えたところ,イオン性液体の液滴をテンプレートとして,コロイド粒子の高秩序・高密度な自己集合が観察され,コロイド粒子からなる中空状の集合体を与えた.さらに,フラットな水-イオン性液体界面においては,コロイド粒子の2次元結晶性単粒子膜を形成することに成功した.このように,不活性なイオン性液体界面を利用することで,2次元,3次元のナノ〜マイクロ構造を作製することに成功した.

本研究では、有機溶媒との相溶性を制御した新しいイオン性液体を開発し,イオン性液体中における有機溶媒の微小クラスター形成と,その界面を利用した金属酸化物,金属錯体や,高分子のナノ・マイクロカプセルを合成することを目的とした.その結果,トルエンと相溶しないイオン性液体を合成し,イオン性液体中で,トルエンの微小液滴を鋳型とすることで,酸化チタンのマイクロカプセルをワンステップで作製することに成功した.マイクロカプセルのサイズは,攪拌速度や反応温度,溶媒の組成に依存して変化し,粒子径を制御することができた.また,金属酸化物としては,酸化チタンのみならず,ニオブ,ハフニウム,ジルコニウム,およびインジウム-スズ合金の酸化物についてマイクロカプセルを作製することができた.さらに,ゾルゲル反応に先駆け,微小液滴中に金属ナノ粒子や有機色素を溶解しておくと,それらを固定化したマイクロカプセルが得られた.さらにイオン性液体界面の応用展開を図るべく,水-イオン性液体界面を組織場としたナノ〜マイクロ粒子の自己集合を行った.マイナス電荷を有するポリマー粒子の水溶液に疎水性のイオン性液体を加えたところ,イオン性液体の液滴をテンプレートとして,コロイド粒子の高秩序・高密度な自己集合が観察され,コロイド粒子からなる中空状の集合体を与えた.さらに,フラットな水-イオン性液体界面においては,コロイド粒子の2次元結晶性単粒子膜を形成することに成功した.このように,不活性なイオン性液体界面を利用することで,2次元,3次元のナノ〜マイクロ構造を作製することに成功した.