静電的相互作用を用いた高分子積層膜の構築とその重合特性

利用静电相互作用构建聚合物层压薄膜及其聚合性能

• 批准号: 15750126
• 负责人: 竹岡 裕子
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Sophia 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-15750126/
• 关键词: 静電的相互作用; Self-assembly法; 超薄膜; ポリチオフェン; 自己組織化; 固相重合; 導電性高分子; ポリジアセチレン

分子の自己組織性を利用したSelf-assembly法(Layer-by-Layer)法により、自発的に基板に分子を吸着させ、分子レベルで組織化された機能性薄膜を構築することを目的として研究を行った。1.固相重合を用いたポリジアセチレン超薄膜の作製ジアセチレン(DA)基を有するジカルボン酸、アルキル系ジアミン誘導体、縮合剤を用い、Self-assembly(SA)法により、機能性分子を共有結合させながら積層することで、ジアセチレン基を有する薄膜を作製した。得られたSA膜は、γ線の照射により、固相重合が可能であった。一方、縮合剤を用いなかった場合には、固相重合が進行しなかった。一般的に、DAの重合には、秩序だったDA分子の配列、および重合に適した配向性が必要である。縮合剤を用いずに、静電的相互作用のみで作製した膜中では、DA分子の配向性が低いのに対し、縮合剤を用いた系では、共役結合により、重合に適した配向に分子が固定化され、固相重合が進行したと考えられる。以上により、縮合剤の優位性が示された。2.異種の導電性高分子からなる有機ヘテロ超薄膜の設計導電性高分子であるポリチオフェン誘導体のチオフェン環3位にスルホン酸基(SO_3^-基)、あるいはカルボキシ基(COO^-基)を導入したアニオン性高分子を合成した。いずれも水溶性ポリマーであり、スルホン酸基を有するポリマーは、自己ドーピング機能を示した。これらを用いて、四級アミンを側鎖に有するポリチオフェン誘導体とのSelf-assembly膜を作製した。いずれの高分子を用いた場合にも、均一な積層が確認され、全ポリチオフェン系ヘテロ薄膜の作製が可能であった。また、SA法による交互積層を行うことで、ポリマー主鎖の平面性が向上し、各ポリマー単独のスピンコート薄膜より、導電率が向上した。特に、自己ドーピング特性を有するスルホン酸基含有ポリチオフェンをSA膜の成分として用いることにより、更に導電率が向上した。以上より、SA法の適用により、様々な機能性を有する分子の交互積層が可能であり、それらの分子の特性を併せ持った薄膜の作製に成功した。

Their molecular の organized を using し た Self - assembly method (Layer - by - Layer) method に よ り, since 発 に に substrate molecule を sorption さ せ, molecular レ ベ ル で organized さ れ た functional thin film を build す る こ と を purpose と し を line っ て research た. 1. The solid phase reclosing を with い た ポ リ ジ ア セ チ レ ン ultrathin membrane の cropping ジ ア セ チ レ ン (DA) base を す る ジ カ ル ボ ン acid, ア ル キ ル department ジ ア ミ ン inductor, condensation tonic を い, Self - assembly method (SA) に よ り, functional molecular を mutual combination さ せ な が ら horizon す る こ と で, ジ ア セ チ レ ン を have Youdaoplaceholder0 thin film を is made into た. It is possible that られたSA membrane, γ line <s:1> irradiation によ and solid-phase coincident が may であった. On one side, the condensing agent を is used in the case of を な に った, and solid-phase overlap が is carried out for な な った った. General に, DA <s:1> coincidence に である, order だったDA molecule <s:1> coordination, および coincidence に suitable for <s:1> た coordination が necessary である. Condensation tonic を い ず に interactions, electrostatic の み で cropping し た membrane in で は, DA molecular の tropism が low い の に し seaborne, condensation tonic を い た department で は, combined with a total service に よ り, overlapping に optimum し た match to が に molecules immobilized さ れ, solid phase coincidence が し た と exam え ら れ る. The above によ によ and the subpositional superiority of the condenser が indicate された. 2. The heterogeneous の conductivity polymer か ら な る organic ヘ テ ロ ultrathin membrane conductivity polymer の design で あ る ポ リ チ オ フ ェ ン inductor の チ オ フ ェ ン ring three に ス ル ホ ン acid base (SO_3 ^ - base), あ る い は カ ル ボ キ シ base (^ -) COO を import し た ア ニ オ ン high molecular synthetic し を た. い ず れ も water-soluble ポ リ マ ー で あ り, ス ル ホ ン acid radical を have す る ポ リ マ ー は, ド ー ピ ン グ function を shown し た. こ れ ら を with い て, level 4 ア ミ ン を side lock has す に る ポ リ チ オ フ ェ ン inductor と の Self - assembly membrane を cropping し た. い ず れ の polymer を with い た occasions に も, uniform な horizon が confirm さ れ, whole ポ リ チ オ フ ェ ン department ヘ テ ロ が may the film の cropping で あ っ た. ま た, SA に よ る interaction horizon line を う こ と で, ポ リ マ ー master lock の planarity が し upwards, each ポ リ マ ー 単 alone の ス ピ ン コ ー ト film よ り, conductivity が upward し た. に, his ド ー ピ ン グ features を have す る ス ル ホ ン acid base contains ポ リ チ オ フ ェ ン を の SA membrane composition と し て in い る こ と に よ り, more に conductivity が upward し た. Above よ り, SA の applicable に よ り, others 々 な functional を have す る molecular interaction の horizon が may で あ り, そ れ ら の molecular の を and せ hold っ た に successful the film の cropping し た.

项目成果

Self-Assembled Multilayer Films Based on Functionalized Poly(thiophene)s

基于功能化聚噻吩的自组装多层薄膜

• 发表时间: 2005
• 期刊: Synthetic Metals 154
• 作者: Jirarut Wongkongkatep;Yoshifumi Miyahara;Akio Ojida;Itaru Hamachi;Y.Takeoka
• 通讯作者: Y.Takeoka

Fabrication of Polycondensed Multilayer Thin Films by a self-Assembly Method

自组装法制备缩聚多层薄膜

• 发表时间: 2005
• 期刊: Colloids and Surfaces A 257-258
• 作者: 藤井彰彦;等;Y.Takeoka
• 通讯作者: Y.Takeoka

Intercalated formation of two-dimensional and multi-layered perovskites in organic thin films.

• DOI: 10.1039/b413398f
• 发表时间: 2005-01
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Y. Takeoka;Miyuki Fukasawa;T. Matsui;K. Kikuchi;M. Rikukawa;K. Sanui