両親媒性ポリマーを界面グラフト化した磁性ナノ粒子の調製と知的分離プロセスへの展開

两亲性聚合物界面接枝磁性纳米粒子的制备及其在智能分离过程中的应用

• 批准号: 15750123
• 负责人: 高藤 誠
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Kumamoto 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-15750123/
• 关键词: 磁性ナノ粒子; 有機-無機ハイブリッド; テロメリゼーション; 高分子金属錯体; 表面修飾; ビニルイミダゾール; 金属吸着剤; ビニルピリジン

ナノ磁性粒子はこの10年間に急速に発展した分野であり,記録材料,細胞のラベリングや分離,生体関連物質の分離,薬物輸送,汚水処理,有用物質の回収,濃縮といったさまざまな分野への応用展開が試みられている。これらの応用において,粒子サイズおよび単分散性の制御,媒体中での分散安定性,環境安定性(耐pH,溶解性)などが磁性ナノ粒子の応用開発において重要な技術となっている。ナノ磁性粒子の安定化,機能化に関しては,有機低分子の化学修飾,ポリマーコート,界面活性剤の利用,シリカコートなどの様々な手法が検討されている。本研究では,末端反応性ポリマーを磁性ナノ粒子表面に直接グラフト化することで,従来手法とは異なる特色を有する磁性ナノ粒子の開発および応用展開について検討することを目的とした。ポリマーグラフト化磁性ナノ粒子は,3-メルカプトプロピルトリメトシキシシランをテロゲンとしたビニルモノマーのテロメリゼーションにより末端反応性のポリマーを得た後,磁性粒子へグラフト化することにより調製した。1-ビニルイミダゾール(VIm),4-ビニルピリジン(4VP),N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)など数種のモノマーについてテロメリゼーションが適用できることが判った。VImポリマーをグラフト化させた磁性ナノ粒子は,水中に分散し,金属イオンを選択的に吸着することから,金属イオンの磁気分離に利用できることが判った。ポリマーはpH3.5-10の範囲で化学的に安定であり,幅広いpH範囲で金属吸着が可能であることが判った。(Chem.Mater.,2004に掲載)また,4VPポリマーをグラフト化した磁性ナノ粒子は,4VPを4級化することで界面の極性を制御可能であり,非極性溶媒から極性溶媒まで様々な溶媒に分散する磁性ナノ粒子を得ることができた。(J.Nanosci.Nanotech.,2005に掲載)

ナノMagnetic Particles 10 Years Rapid Development した分野であり, Recording Materials, Cell Separation, Biorelated Substances Separation, material transportation, sewage treatment, recovery of useful substances, concentration and separation of waste materials.これらの応用において, particle サイズおよび単dispersion control, dispersion stability in the media, environmental safety Qualitative (pH resistance, solubility) magnetic nanoparticles are used to develop important nanoparticle technology. Stabilization of Nana magnetic particles, functionalization of Nana magnetic particles, chemical modification of organic low molecules, Nanaマーコート, the utilization of interface active agent, the use of シリカコートなどの様々な technique and the technique of が検 Discussion されている. This study is based on the method of directly converting the surface of terminal refractory magnetic nanoparticles. It is a special feature of the する magnetic おノ particles and the の开発および応 is used to expand the について検 Discussion and することをpurpose とした.ポリマーグラフトMagnetized ナノ particles, 3-メルカプトプロピルトリメトシキシシランをテロゲンとしたビニルモノMATCH After obtaining it, the magnetic particles are converted into することにより and prepared. 1-ビニルイミダゾール(VIm),4-ビニルピリジン(4VP),N-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)などのモノマーについてテロメリゼーションがapplicableできることが Judgementった. VImポリマーをグラフト化させたMagnetic particlesは,dispersed in water,metallic particlesをSelect the にすることから, and the metal イオンのMagnetic Separation にUse the できることがdetermination った.ポリマーはpH 3.5-10 is a chemical that is stable and stable, and a pH range of pH 3.5-10 is a metal adsorbent that is possible and can be judged. (Chem.Mater., published in 2004) また,4VPポリマーをグラフト化したMagnetic nanoparticlesは,4VPを4-level chemicalization It is possible to control the polarity of the interface and control the polarity of the non-polar solvent and the polar solvent to disperse the magnetic particles. (J. Nanosci. Nanotech., published in 2005)

项目成果

Makoto Takafuji, Shunichi Ide, Kenji Kato, Zhenghe Xu, Hirotaka Ihara: "Preparation of poly(1-vinylimidazole)-grafted magnetic nano particles and its application to metal ion adsorbent"8^<th> Pacific Polymer Conference. 8. 37 (2003)

Makoto Takafuji、Shunichi Ide、Kenji Kato、Zhenghe Xu、Hirotaka Ihara：“聚(1-乙烯基咪唑)接枝磁性纳米粒子的制备及其在金属离子吸附剂中的应用”第8届太平洋聚合物会议。