重合性界面活性剤を用いた新規ナノ細孔体の創製と機能解明

本研究では、新規重合性界面活性剤を用いた規則性ナノ細孔性材料の合成法の確立と機能の解明を目指している。昨年度までに、重合性ジェミニ型界面活性剤[CH_2=C(CH_3)COOC_<11>H_<22>(CH_3)_2N^+]_2(CH_2)_2・2Br^-:PG)、それに対応する一本鎖の重合性界面活性剤(PM)の合成を終え、重合性基を有していない比較物質である、tetradecylammonium bromide(TTAB)、cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)の2種類も含めた水溶液物性の解明を行った。更に、20mMのPG水溶液10mlにラジカル開始剤2,2-azobis(2-methylpropionamidine)を2×10^<-4>mol添加し、60℃、2hの条件で重合反応を行ったところ、約3nmの単分散なポリマーミセルの創製に成功した。本年度は、ポリマーミセルの形状を制御するための条件について検討した。最終的な目標は、高比表面積材料の創製であるため、集合体の形状が重要であると考えたからである。まず、界面活性剤の対イオンの影響を同一とするためにNaBr添加系における水溶液物性の解析をWilhelmy法による表面張力測定から検討した。その結果、PGについて、NaBr濃度を増加させると非球状ミセル領域が認められ、昨年度までに得られた球状以外のポリマーミセルを得られる可能性が示された。この非球状ミセル領域において、cryo-TEM観察による集合体の直接観察を行ったところ、紐状ミセルの形状を有していることがわかり、この領域(PG濃度:10mM、NaBr濃度:0.02M)において同様の重合反応を試みたところ、TEM観察より、円筒状のポリマーミセルが得られることがわかった。本研究によりナノオーダーの長さと空間を有するポリマーの創製が可能となった。

本研究では、新規重合性界面活性剤を用いた規則性ナノ細孔性材料の合成法の確立と機能の解明を目指している。昨年度までに、重合性ジェミニ型界面活性剤[CH_2=C(CH_3)COOC_<11>H_<22>(CH_3)_2N^+]_2(CH_2)_2・2Br^-:PG)、それに対応する一本鎖の重合性界面活性剤(PM)の合成を終え、重合性基を有していない比較物質である、tetradecylammonium bromide(TTAB)、cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)の2種類も含めた水溶液物性の解明を行った。更に、20mMのPG水溶液10mlにラジカル開始剤2,2-azobis(2-methylpropionamidine)を2×10^<-4>mol添加し、60℃、2hの条件で重合反応を行ったところ、約3nmの単分散なポリマーミセルの創製に成功した。本年度は、ポリマーミセルの形状を制御するための条件について検討した。最終的な目標は、高比表面積材料の創製であるため、集合体の形状が重要であると考えたからである。まず、界面活性剤の対イオンの影響を同一とするためにNaBr添加系における水溶液物性の解析をWilhelmy法による表面張力測定から検討した。その結果、PGについて、NaBr濃度を増加させると非球状ミセル領域が認められ、昨年度までに得られた球状以外のポリマーミセルを得られる可能性が示された。この非球状ミセル領域において、cryo-TEM観察による集合体の直接観察を行ったところ、紐状ミセルの形状を有していることがわかり、この領域(PG濃度:10mM、NaBr濃度:0.02M)において同様の重合反応を試みたところ、TEM観察より、円筒状のポリマーミセルが得られることがわかった。本研究によりナノオーダーの長さと空間を有するポリマーの創製が可能となった。