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時空間構造制御によるナノ・マイクロ微粒子構造体の高機能化に関する研究

通过时空结构控制提高纳米/微米颗粒结构功能性的研究

基本信息

批准号：
08J09189
负责人：
鈴木大介
金额：
$ 0.51万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

自律的かつ周期的に体積変化をするゲル微粒子合成の詳細検討、および、それらの機能制御を試みた。まず、金属触媒が酸化還元振動するBZ反応の金属触媒(Ru(bpy)_3錯体)を、ゲル微粒子の自律的な振動の駆動源としてゲル微粒子内部に固定化し、その酸化還元振動と同期したゲル微粒子の体積振動を生起させることに成功した。次に、Ru(bpy)_3をゲル微粒子内部に固定した効果を明らかにするために、重合時の仕込み架橋剤濃度を変化させて得られたゲル微粒子を用い、振動周波数の温度依存性を検討した。ゲル微粒子が膨潤している状態では、触媒がゲル微粒子で包まれていない従来のBZ反応系と比較すると、触媒をゲル微粒子内部に固定し、さらにゲル微粒子の架橋密度を高くすることで、振動周波数は高くなる傾向を示した。一方、体積相転移直前では、ゲル微粒子を用いた系において仕込み架橋剤濃度によらず振動周波数はほぼ一致した。pNIPAm系ゲル微粒子では、体積相転移直前ではゲルの網目サイズがほぼ等しいことに起因すると考えられる。Ru(bpy)_3をゲル微粒子内部に固定した効果をより詳細に検討するために、FKNモデルにより、振動反応で得られた振動波形を3つのプロセスに分割した。触媒還元プロセスの一周期をしめる割合が、触媒をゲル微粒子に内包し、さらにゲル微粒子の架橋密度が高くなるほど大きくなった。一方、触媒反応が支配的でないプロセスAはプロセスCと逆の傾向を示した。FKNモデルから巨視的に考えると、BZ反応の触媒をゲル微粒子に内包した結果、触媒が関与する反応速度が低下することにより、振動リズムに変化が生じることが示唆された。また、BZ反応に必要な酸・酸化剤・還元剤濃度をそれぞれ変化させた一連の検討結果からも、Ru(bpy)_3の固定化が同様な振動リズムの変化につながることを示すことができた。

Autonomous periodic volume change, detailed synthesis of microparticles, and functional control trials.まず、Metal catalyst がacidification reduction vibration するBZ reaction metal catalyst (Ru(bpy)_3 complex) を、ゲル microparticles のviolation の槆The dynamic source is fixed inside the microparticles, and the acidification and reduction vibration is generated simultaneously with the volume vibration of the microparticles. The success is achieved. Second time, Ru(bpy)_3をゲル micro-particle internal fixation effect を明らかにするために, coincidence time のShi The concentration of the bridging agent has been changed, and the temperature dependence of the vibration frequency on the microparticles has been determined.ゲルmicroparticlesがswelledしているstateでは,catalystがゲルmicroparticlesで包まれていない従来のBZ reaction systemと comparisonすると,catalystをThe internal structure of the ゲル micro-particles is fixed, the bridging density of the ゲらにゲ micro-particles is high, and the frequency of vibration frequency is high and the tendency is high. On the one hand, the volume phase shift is the same as that of the microparticles, and the density and vibration frequency of the microparticles are consistent with each other. pNIPAm is a microparticle type, volume phase shift straight forward mesh filter, etc. Ru(bpy)_3をゲルFine particles are fixed inside and the effect is detailed. , FKN モデルにより, vibration reaction でられた vibration waveform を 3 つのプロセスに division した. Catalyst recovery element プロセスのone cycle をしめるcut and combine が, catalyst をゲルmicroparticles にThe packaging density is high and the bridge density of fine particles is high and the density is high. On the one hand, the Catalyst Rebellion is dominated by the Catalyst Reverse Tendency. FKN モデルからに考えると of Jujutsu, BZ Reaction Catalyst をゲルFine Particles に内包した Result, Catalyst The speed of reaction between the gate and the gate is low, the vibration is low, and the vibration is high.また、BZ reaction necessary な acid、acidifying agent、reducing agent concentration をそれぞれ変化させたcontinuous の検to discuss the results からも, Ru(bpy)_3 is fixed and vibrates, and the vibration is changed.