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層状ケイ酸塩-非イオン性有機分子複合体の合成と新規ナノ材料への変換

层状硅酸盐-非离子有机分子复合物的合成及其向新型纳米材料的转化

基本信息

批准号：
08J02067
负责人：
高橋信行
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

【背景】層状ケイ酸塩はシリカのみからなる骨格と、有機修飾が可能な層表面を有し、安全安価な材料として工業応用もされている。さらに、層状ケイ酸塩の持つシート構造を生かしたビルディングブロックへの応用展開が注目されている。【問題点】層状ケイ酸塩は層間の相互作用が強いため、層状ケイ酸塩の層の剥離は未達成であった。層状ケイ酸塩の有機修飾や構造制御の報告は数多くなされているが、形態は粉末のみに限られており、ビルディングブロックへの応用には層の剥離が重要である。【解決方法】水和性の高いイオン液体を層状ケイ酸塩の層表面に固定化することで水中での層の完全な剥離を達成した。【得られた成果】得られたナノシートの特徴として、イオン液体のカチオン部のみを固定化することで、本来はアニオン性である層状ケイ酸塩をカチオン性に転換している。従来のカチオン性ナノシートは通常は有機溶媒中で得られており、水中では完全に剥離したものは得られていなかったが、本系のナノシートは水中で完全に単層に剥離したものが得られている。水を使った剥離は環境負担の低減の観点から重要である。さらに、得られたナノシートをガラス基板上に成膜することにも成功し、従来は粉末に限られていた層状ケイ酸塩の形態を拡張した。得られた薄膜は均一かつ透明であり、積層したナノシート間への色素導入もできた。層状ケイ酸塩の光学材料などの応用性を飛躍的に広範化することに寄与できた。

[Background] Layered acid and organic modification can be used as surface protection and safety materials for industrial applications. In addition, the layered structure of the acid layer was developed. [Problem] The interaction between layers is strong, and the separation of layers is not achieved. The organic modification of the layered acid and the structural control report are numerous, and the morphology of the powder is limited. The separation of the layer is important. [Solution] Water is highly reactive, and the surface of the layered acid layer is immobilized, and the layer in water is completely peeled off. [Results] The characteristics of the liquid crystal layer were obtained, and the liquid crystal layer was immobilized. The liquid crystal layer was originally formed by the liquid crystal layer. In the case of organic solvents, it is usually possible to completely separate the organic solvent from the organic solvent. Water is important for reducing environmental burdens. The film was successfully formed on the surface of the substrate. The thin film is uniform and transparent, and the pigment is introduced into the layer. Layered optical materials have been widely used in the field of optical materials.