気水界面における高分子修飾微粒子膜の構造評価と界面固定化によるナノ材料の創製

空气-水界面聚合物改性颗粒膜的结构评估以及通过界面固定创建纳米材料

• 批准号: 17750206
• 负责人: 毛利 恵美子
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750206/
• 关键词: 高分子修飾微粒子; グラフト重合; 単粒子膜; 気水界面; π-A等温線; シリカ微粒子; 高分子ラテックス; 光重合; 粒子間距離

近年、様々な機能を付加した微粒子の開発が盛んに行われているが、これらの微粒子の付加価値を高める為には、微粒子から成る高次構造の構築が不可欠である。そこで、本研究では、特に気水界面における高分子グラフト微粒子が形成する2次元構造体(単粒子膜)の構造形成について調査した。昨年までの成果により、グラフト高分子としてポリメタクリル酸メチル(PMMA)用いた際には、その分子量によって単粒子膜構造が大きく変化し、粒子間距離の変化等からPMMA鎖が気水界面で比較的拡がった構造をとっていることが示唆されている。本年度は、この興味深い現象をより詳細に検討する為に、グラフトする高分子の種類を変化させ、高分子グラフト粒子膜の科学に関する一般性を追求した。その結果、メタクリレート系の高分子を粒子表面に導入した際には、PMMAの場合と同様な傾向が観察され、高分子鎖が気水界面で比較的拡がった構造をとることが示唆された。一方、ポリスチレンを粒子表面に導入した場合には、π-A等温線等の結果より、気水界面で高分子鎖がコンパクトな状態で存在していると推察された。表面に高分子鎖を持たない粒子系においては、粒子表面の親水性・疎水性が気水界面での粒子間の反発力を決定付ける大きな要因とされているが、上記の高分子修飾微粒子系においては、粒子間隔を決定している要因は、高分子鎖の拡がりであると考えられる。さらに、これらの高分子修飾微粒子からなる単粒子膜を材料とするため、モノマーを共展開し、気水界面上で光重合を行うことにより、配列構造を含む高分子フィルムの調製をおこなった。このように、本研究課題では、高分子グラフト微粒子の気水界面における構造の一般特性を明らかにするとともに、機能性材料の作成を試みた。

In recent years, others 々 な function を plus し た particles の open 発 が sheng ん に line わ れ て い る が, こ れ ら の particles の plus 価 high numerical を め る for に は, particles か ら into る の to construct high order structure が not owe で あ る. そ こ で, this study で は, に 気 water interface に お け る polymer グ ラ フ ト が particles formed す る constructs two yuan (単 particle film) の に structure formation つ い て survey し た. Yesterday in ま で の results に よ り, グ ラ フ ト polymer と し て ポ リ メ タ ク リ ル acid メ チ ル (PMMA) using い た interstate に は, そ の molecular weight に よ っ て 単 particles membrane structure が big き く - し, the distance between the particle の variations change such as か ら PMMA lock が 気 water interface で comparison company が っ た tectonic を と っ て い る こ と が in stopping さ れ て い る. This year は, こ の tumblers deep い phenomenon を よ り detailed に beg す 検 る に, グ ラ フ ト す る polymer の kinds を variations change さ せ, polymer グ ラ フ ト particle film の science に masato す る general を pursue し た. そ の results, メ タ ク リ レ ー ト is の を polymer particle surface に import し た interstate に は, PMMA と の occasions with others な tendency が 観 examine さ れ, polymer lock が 気 water interface で comparison company が っ た tectonic を と る こ と が in stopping さ れ た. Side, ポ リ ス チ レ ン を particle surface に import し た occasions に は, PI - A isotherm の results よ り, 気 interface で polymer water lock が コ ン パ ク ト な state で exist し て い る と push examine さ れ た. Surface に polymer lock を hold た な い particle system に お い て は の, particle surface hydrophilicity, waterborne が 疎 気 water interface で の の anti 発 force between particles を decided to pay け る big き な by と さ れ て い る が, remember の polymer modification on micro particle に お い て は, particle spacing を decided し て い る by は, polymer lock の company が り で あ る と exam え ら れ る. さ ら に, こ れ ら の polymer modified particles か ら な る 単 を particles membrane material と す る た め, モ ノ マ ー を し and total 気 で hydrosphere surface light overlap line を う こ と に よ り, match column structure contains を む polymer フ ィ ル ム の modulation を お こ な っ た. こ の よ う に, this research topic で は, polymer グ ラ フ ト particles の 気 water interface に お け る tectonic の general properties を Ming ら か に す る と と も に, functional material の を try み た.

项目成果

Controlled Crystallization of Ultrafine Titanium Dioxide Particles in the Presence of Hydrophilic or Amphiphilic Polymer from Perocotitanic Acid

在亲水性或两亲性聚合物存在下由过钛酸控制超细二氧化钛颗粒的结晶

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chemistry Letters 34
• 作者: Kohji Yoshinaga;Masato Yamaguchi;Daisuke Maruyama;Emiko Mouri;Tsuguo Koyanagi
• 通讯作者: Tsuguo Koyanagi

Nanostructure of a "carpet"-like dense layer/polyelectrolyte brush layer in a block copolymer monolayer at the air-water interface.

• DOI: 10.1021/la040028e
• 发表时间: 2005-03
• 期刊: Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
• 作者: E. Mouri;Kozo Matsumoto;H. Matsuoka;N. Torikai

X-ray Reflectivity Study on PMMA-grafted Silica Particle Monolayer at the Air-Water Interface

PMMA接枝二氧化硅颗粒单分子层在空气-水界面的X射线反射率研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: KEK Proceedings 2006-3 "Buried" Interface Science with X-rays and Neutrons
• 作者: E.Mouri;Y.Okazaki;K.Yoshinaga;H.Matsuoka
• 通讯作者: H.Matsuoka

The Critical Brush Density for the Transition between Carpet-Only and carpet/Brush Double Layer Structure

仅地毯和地毯/刷双层结构之间过渡的临界刷密度

• 发表时间: 2005
• 期刊: Langmuir 21
• 作者: Hideki Matsuoka Yasuyuki Furuya;Ploysai Kaewsaiha;Emiko Mouri;Kozo Matsumto
• 通讯作者: Kozo Matsumto

Formation of Submicron Scale Particles of Narrow Size Distribution from a Water-Soluble Dendrimer with Links to Porphyrins and a Fullerene

• DOI: 10.1021/ma0522817
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Macromolecules
• 影响因子: 5.5
• 作者: T. Arai;Junya Ogawa;E. Mouri;Mohammed P. I. Bhuiyan;N. Nishino