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イオン性液体を有する液晶性有機/無機ハイブリッド高分子ナノ材料の開発

含离子液体的液晶有机/无机杂化聚合物纳米材料的开发

基本信息

批准号：
15750177
负责人：
吉尾正史
金额：
$ 2.18万
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 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、イオン性液体が新しいイオン伝導材料として注目を集めている。本研究では、イオン性液体の構成部位となるイミダゾリウム塩を化学修飾することにより、イオン性液体に液晶性と重合性を付与し、異方的イオン機能性を示す高分子ナノ材料を開発することを目的とした。重合性基を有する没食子酸エステル部位を導入したイミダゾリウム塩を設計・合成した。重合性基として、トリメトキシシラン基をもつ化合物は、室温で液晶性を示した。しかし、大気中で不安定であり、重合して固化するために液晶相の同定はできなかった。一方、重合性基として、アクリル基を導入した化合物は、20〜50℃で安定にヘキサゴナルカラムナー液晶相を形成した。この化合物は、等方性液体から液晶に相転移すると、ガラス基板上でカラムの向きがランダムなポリドメインを形成した。異方的なイオン機能性を発現させるためには、カラム構造をマクロスコピックに基板上で均一配向させることが重要となる。そこで、自発的にカラムが垂直配向する基板の作製について検討を行なった。イオン性基を有するシランカップリング剤で修飾したガラス基板上で、カラムが自発的に垂直配向することを見出した。液晶状態にある化合物に紫外光を照射することにより光ラジカル重合を行なった。その結果、カラムの垂直配向を維持した機械的に安定な高分子フィルムが得られた。配向したフィルムの異方的なイオン伝導性を交流インピーダンス法により測定した。カラム軸に平行な方向のイオン伝導度は、垂直な方向のイオン伝導度よりも1500倍高い値を示した。以上、本研究では、カラムナー液晶性を示す新規イミダゾリウム塩を設計し、その液晶配向を制御することにより、異方的な一次元イオン伝導性を示す高分子フィルム材料を開発することに初めて成功した。

In recent years, there has been a lot of attention being paid to new and innovative liquid-based materials and materials. In this study, the constituent parts of the sexual liquid were chemically modified, and the liquid was chemically modified. The liquid crystal nature and superimposition properties of the body are imparted, and the functional properties of the different directions are shown in the polymer materials and the purpose is achieved. The overlapping base is designed and synthesized by the introduction of the gallic acid parts and the したイミダゾリウム塩を. Overlapping base として, トリメトキシシラン based をもつ compound は, room temperature liquid crystalline をした.しかし, large 気中で unstable であり, overlapping して solidified するために liquid crystal phase の Same fixed はできなかった. On the one hand, the overlapping base compound and the acrylic base are introduced into the compound, and the stable liquid crystal phase is formed at 20 to 50°C.このCompound は, Isotropic liquid から Liquid crystal に Phase shift すると, ガラスThe でカラムのきがランダムなポリドメインを is formed on the substrate. Different functions of the なイオンを発appears させるためには, カラムstructure をマUniform alignment on the クロスコピックに substrate is an important factor. The vertical alignment of the self-made vertical alignment substrate is made by the company.するシランカップリング剤でmodificationしたガラスThe vertical alignment of the substrate itself is clearly visible on the substrate. The liquid crystal state of the compound is the same as that of the ultraviolet light irradiation することにより光ラジカル coincident を行なった. As a result, the vertical alignment of the カラムのmaintains the mechanical stability of the polymer フィルムがられた. Alignment of the different direction of the conductive conductivity of the different direction of the measurement of the conductivity of the alignment method. The カラム axis is parallel to the direction of the のイオン㼝 conductance, and the vertical direction of the のイオン㼝 conductance is 1500 times higher. Above, this study is based on the design and control of liquid crystal alignment and liquid crystal orientation.ことにより, different one-dimensional イオン伝 conductive を Show す polymer フィルム material を开発することにInitial めて success した.