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ゲルの網目構造を利用したナノ秩序構造制御

使用凝胶网络结构的纳米有序结构控制

基本信息

批准号：
15740260
负责人：
長尾道弘
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

NIPAゲル中のマイクロエマルション微粒子の構造について小角中性子散乱(SANS)実験を行った。今年度は、マイクロエマルション微粒子の代わりに、非イオン性界面活性剤C_<12>E_5からなるミセルをNIPAゲル中にトラップさせる事により形成される構造について検討した。昨年度調べたマイクロエマルションからオクタン相を取り除く事により、球状粒子サイズは半径がおよそ1/4になる事が予想される。NIPAゲル中で作られるC_<12>E_5ミセルは高分子ゲル中に分散し、透明なゲルを形成する事が明らかとなった。この点は粒子サイズが小さくなる事によってゲルの不均一性が抑制されるとして理解する事ができる。しかし、測定したSANSプロファイルの解析から、ミセルは一様分散している訳ではなく、ドメイン形成している事がわかった。すなわち、粒子サイズを小さくしても、ミクロに相分離する傾向は変わらない。この事は、枯渇相互作用による相分離の傾向は粒子サイズに依存しない事を示す。一方、温度変化による相転移の様子はオクタンが存在するか否かで異なる事もわかった。オクタンが存在する場合は、温度上昇に伴う界面活性剤膜の自発曲率変化によって球状構造はラメラ構造へと転移し、その後、NIPAの体積相転移温度を超える事によって内部のマイクロエマルション構造はゲル外へ吐き出され、不可逆な相転移を示す。しかし、オクタンが存在しない場合は、温度上昇に伴い、NIPA鎖が疎水的になる事に由来して、界面活性剤ミセルが高分子鎖と親和し、ゲル内部のドメイン構造が消失する。NIPAゲルの体積相転移温度の上下では可逆的にミセル構造とミクロドメインの消失が引き起こされる。以上の結果から、NIPAゲル中の界面活性剤微粒子は枯渇相互作用により相分離するが、濃縮相において秩序構造を形成し、温度誘起転移を示す事が明らかとなった。また、活性剤の種類を変える事によって高分子鎖との相互作用を調整する事ができ、これによってナノスケールでの構造を制御する事ができる可能性が示唆される。

The structure of NIPA particles is characterized by small angle dispersion (SANS). This year, the formation of micro-particles, non-ionic interface active agent C_<12>E_5, NIPA, NIPA, In the past year, the number of spherical particles was increased by 1/4. NIPA <12>is a polymer that is dispersed and transparent. The point is that the particle size is small and the heterogeneity is suppressed. In addition, the analysis and analysis of SANS are carried out in different ways. The tendency of particles to separate from each other The interaction between the particles and the particles tends to separate. A party, temperature change, phase shift, the child is not the existence of a party, the matter is not different In the case of the existence of the surfactant, the temperature rise is accompanied by the spontaneous curvature change of the interfacial active agent film, the spherical structure is shifted, the volume phase shift of the NIPA is delayed, and the temperature of the internal structure is exceeded. When the temperature rises, the NIPA locks into the water, the interfacial active agent locks into the polymer, and the internal structure disappears. NIPA volume phase shift temperature up and down reversible structure and disappearance of the initial phase change As a result, the interfacial active agent particles in NIPA can interact with each other, form phase separation, concentrate phase order structure, and show temperature induced shift. The possibility of adjusting the interaction of polymer chains by changing the type of active agent and the structure of polymer chains is demonstrated.

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Pressure-dependence of the bending modulus of surfactant monolayers in ternary microemulsion systems observed by neutron spin echo

通过中子自旋回波观察三元微乳液体系中表面活性剂单层弯曲模量的压力依赖性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Colloids and Surfaces A : Pysicochemical and Engineering Aspects (印刷中)
影响因子：
0
作者：
H.Seto;M.Nagao;Y.Kawabata
通讯作者：
Y.Kawabata

Relocation and upgrade of neutron spin echo spectrometer, iNSE

中子自旋回波谱仪iNSE的搬迁和升级

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Physica B (印刷中)
影响因子：
0
作者：
H.Seto;M.Nagao;Y.Kawabata;M.Nagao et al.;M.Nagao et al.
通讯作者：
M.Nagao et al.

マイクロエマルション系における低次元物体の熱的揺らぎ

微乳液体系中低维物体的热波动

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
日本物理学会誌 59
影响因子：
0
作者：
M.Shibayama;M.Nagao et al.;T.Kanaya et al.;K.Kawabata et al.;M.Shibayama et al.;M.Nagao et al.;好村滋洋他
通讯作者：
好村滋洋他

Nagao, Seto, Shibayama, Yamada: "Small-angle neutron scattering study of droplet density dependence of the water-in-oil droplet structure in a ternary microemulsion"Journal of Applied Crystallopgraphy. 36. 602-606 (2003)

Nagao、Seto、Shibayama、Yamada：“三元微乳液中油包水液滴结构的液滴密度依赖性的小角中子散射研究”应用晶体学杂志。