アルミナ細孔を利用したメソポーラス材料の創製と分析場への応用

利用氧化铝孔制备介孔材料及其在分析领域的应用

• 批准号: 15750062
• 负责人: 山口 央
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tohoku University
• 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 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15750062/
• 关键词: ナノ複合体; メソポーラス; 陽極酸化アルミナ

界面活性剤-シリカナノ複合体の原料を含んだ溶液を直径200nmの細孔径が配列した陽極酸化アルミナ基板のアルミナ細孔内に導入し,アルミナ細孔内に界面活性剤-シリカナノ複合体を形成する。本研究では界面活性剤としてCTAB,シリカ源としてTEOSを用いている。形成した界面活性剤-シリカナノ複合体のマクロ構造をSEM,メソ構造をTEM,窒素吸着測定により観測したところ,界面活性剤-シリカナノ複合体は界面活性剤の棒状ミセルを鋳型として形成したシリカナノチャンネルの集合体であり,かつそのチャンネル方向はアルミナ細孔と同様であることが明らかとなった。本研究で形成したアルミナ膜中の界面活性剤-シリカナノ複合体は,そのチャンネル方向から,分子の膜透過が可能であり,精密な分子ふるい能を有する分離膜として応用可能であると考え,サイズの異なる様々な分子の膜透過挙動を観測した。その結果,シリカナノチャンネルのサイズ以下の分子サイズの比較的小さな分子については膜透過が観測されたものの,シリカナノチャンネルのサイズ以上の大きな分子は全く膜透過しないことを確認した。また,界面活性剤-シリカナノ複合体への有機小分子の抽出過程について検討したところ,カチオン性有機分子はイオン対抽出機構に基づき,アニオン性有機分子は界面活性剤-シリカナノ複合体中に存在する臭化物イオンとのアニオン交換機構に基づくことを確認した。以上のように,本年度の研究によって,界面活性剤-シリカナノ複合体のマクロ構造制御とメソ構造解析,さらにナノチャンネルを利用した分子のサイズ分離の可能性について検証し,分析場への応用を図った。

Composite interface active tonic - シ リ カ ナ ノ の raw material contains を ん だ solution を diameter of 200 nm の fine aperture が match column し た anode acidification ア ル ミ ナ substrate の ア ル ミ ナ に import し within the pores, ア ル ミ ナ pores に interface active tonic - シ リ カ ナ ノ complex を form す る. This study で は interface active tonic と し て CTAB, シ リ カ source と し て TEOS を with い て い る. Form し た interface active tonic - シ リ カ ナ ノ complex の マ ク ロ tectonic を SEM メ ソ を TEM structure, smothering determined sorption に よ り 観 measuring し た と こ ろ, interfacial activity tonic - シ リ カ ナ ノ complex は interface active tonic の rod-shaped ミ セ ル を type where と し て form し た シ リ カ ナ ノ チ ャ ン ネ ル の aggregate で あ り, か つ そ の チ ャ ン ネ ル direction Youdaoplaceholder0 ア ナ ナ ナ fine holes と the same である である とが bright ら ら となった. This study で form し た ア ル ミ の interface ナ active tonic - シ リ カ ナ ノ complex は, そ の チ ャ ン ネ ル direction か ら, molecular の membrane through が possible で あ り, precision な molecular ふ る い can have す を る separation membrane と し て 応 may use で あ る と え, サ イ ズ の different な る others 々 の membrane through 挙 な molecules move を 観 し measurement た. そ の results, シ リ カ ナ ノ チ ャ ン ネ ル の サ イ ズ の molecules under サ イ ズ の is little さ な molecular に つ い て は membrane through が 観 measuring さ れ た も の の, シ リ カ ナ ノ チ ャ ン ネ ル の サ イ ズ above の big き な molecular は full く membrane through し な い こ と を confirm し た. ま た, interfacial activity - シ リ カ ナ ノ complex へ の organic small molecule の extraction process に つ い て beg し 検 た と こ ろ, カ チ オ ン sexual organic molecules は イ オ ン out institutions に seaborne base づ き, ア ニ オ ン sexual organic molecules は interface active tonic - シ リ カ ナ ノ に exist in complex す る smelly compound イ オ ン と の ア ニ オ ン exchange agencies に base づ く こ と を confirm し Youdaoplaceholder0. Above の よ う に の research this year に よ っ て, interfacial activity tonic - シ リ カ ナ ノ complex の マ ク ロ tectonic suppression と メ ソ structure, さ ら に ナ ノ チ ャ ン ネ ル を using し た molecular の サ イ ズ separation possibility の に つ い て 検 し, analysis field へ の 応 with を 図 っ た.

项目成果

Self-Assembly of Silica-Surfactant Nanocomposite in Porous Alumina Membrane

二氧化硅-表面活性剂纳米复合材料在多孔氧化铝膜中的自组装

• 发表时间: 2004
• 期刊: Nature Materials 3
• 作者: A.Yamaguchi;F.Uejo;T.Yoda;T.Uchida;Y.Tanamura;T.Yamashita;N.Teramae
• 通讯作者: N.Teramae

Adsorption Behavior of Lauric Acid as Studied by Second Harmonic Generation Spectroscopy and Interfacial Tensiometry

二次谐波光谱和界面张力测定法研究月桂酸的吸附行为

• 发表时间: 2004
• 期刊: Analytical Sciences 20
• 作者: A.Yamaguchi;T.Uchida;N.Kimihisa;N.Teramae
• 通讯作者: N.Teramae

Akira Yamaguchi, Fumiaki Uejo, Takashi Yoda, Tatsuya Uchida, Yoshihiko Taramura, Tomohisa Yamashita, Norio Teramae: "Self Assembly of Silica-Surfactant Nanocomposite in Porous Alumina Membrane"Nature Materials. Accepted.

Akira Yamaguchi、Fumiaki Uejo、Takashi Yoda、Tatsuya Uchida、Yoshihiko Taramura、Tomohisa Yamashita、Norio Teramae：“多孔氧化铝膜中二氧化硅-表面活性剂纳米复合材料的自组装”自然材料。