イオン液体の固体化を利用した新規高分子微粒子創製法の確立とその応用

离子液体固化制备聚合物细颗粒新方法的建立及其应用

• 批准号: 13J02282
• 负责人: 徳田 真芳
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J02282/
• 关键词: 高分子微粒子; コロイド・界面化学; イオン液体ポリマー; ラジカル重合; グラフェン

本研究は，新規な機能性材料として期待されているイオン液体ポリマー(PIL)の微粒子化及び複合化に関する基礎的知見の獲得を目指している。本年度は，還元型酸化グラフェン(rGO)を含有した汎用高分子微粒子の合成に関する検討を行った。rGOは機能性材料として期待されるグラフェンの代替材料であり，汎用高分子との複合化により更なる機能性微粒子の創製が期待できる。具体的には，rGOとイミダゾリウム系PIL間に働くπ電子相互作用を利用することで，汎用モノマー中にrGOを分散させる。その後，得られたrGOモノマー分散液を乳化剤水溶液中に添加し，超音波により分散滴を作製し，ミニエマルション重合によりrGO含有高分子微粒子の合成を行った。PILホモポリマーを用いた際，モノマーへの溶解性が低いためにrGO分散液を得られなかった。そこで，モノマーへの溶解性向上のためポリメタクリル酸メチル(PMMA)とのランダム共重合体を用いたところ， rGOはモノマー中に分散したものの，分散安定性に乏しかったため，rGOが粒子外にて析出した様子が観察された。モノマー滴内へのrGOの分散性をより向上させるために，両ポリマー成分を明確に区別したブロックポリマーを用い，同様の検討を行った。その結果，rGOは汎用モノマー中に長時間安定して分散し，そのミニエマルション重合を行ったところ，重合後には，エマルションは灰色を呈しており，100 nm程度の真球状粒子が得られた。さらに，粒子内におけるrGOの含有を確認するため，得られた粒子のアセトン処理前後のDLS測定を行ったところ，エマルションのピークが30 nm程度のピークに移動し，粒子内でのrGOの含有を示唆する結果が得られ，PILを有するブロックポリマーをrGOの分散安定剤として利用することで，rGO含有高分子微粒子の合成に成功した。

This study aims to provide guidance for the acquisition of fundamental knowledge related to micronization and recombination of new functional materials and expectations. This year, the research on synthesis of polymeric microparticles containing organic acids (rGO) was conducted. rGO is expected to be a functional material and a substitute material, and it is expected to be a versatile polymer and a composite material and a functional microparticle. In particular, rGO is used for the dispersion of electrons between PILs. After that, the rGO dispersion solution was added to the emulsion solution, and the rGO dispersion solution was prepared by ultrasonic wave. PIL is used in the process of dissolution. The solubility of rGO is higher than that of PMMA, and the solubility of rGO is higher than that of PMMA. rGO is dispersed in rGO, and the stability of rGO is lower than that of rGO. The dispersion of rGO in the drop is clearly distinguished from that in the drop. As a result, rGO is stable for a long time in the middle of the film, and the particles are dispersed in the film. After the film is overlapped, the particles are gray and spherical. The particles are 100 nm in size. In addition, the content of rGO in the particles was confirmed. The DLS measurement before and after the particle treatment was carried out. The movement of rGO in the particles was about 30 nm. The content of rGO in the particles was indicated. The synthesis of rGO containing polymer particles was successful.

项目成果

Preparation of poly(ionic liquid) composite particles and function modification with anion exchange

• DOI: 10.1039/c6ra00564k
• 发表时间: 2016-03
• 期刊: RSC Advances
• 影响因子: 3.9
• 作者: Masayoshi Tokuda;Tatsunori Shindo;Toyoko Suzuki;H. Minami

アニオン交換を利用したイオン液体ポリマー微粒子の特異な溶解挙動

使用阴离子交换的离子液体聚合物颗粒的独特溶解行为

• 发表时间: 2013
• 作者: 徳田真芳;南 秀人
• 通讯作者: 南 秀人

懸濁重合法を用いたイオン液体ポリマー中空粒子の作製

悬浮聚合法制备离子液体聚合物空心颗粒

• 发表时间: 2014
• 作者: 岡崎由美・松浦智子[編著];大塚秀高・馬場昭佳・王瑞来・伊原弘・勝山稔・小松謙・細井尚子・平林宣和・上田望・中林史朗・川浩二・二階堂善弘・三山陵・土屋文子・上原究一[著];中村 龍真，徳田 真芳，鈴木 登代子，南 秀人
• 通讯作者: 中村 龍真，徳田 真芳，鈴木 登代子，南 秀人

Preparation of quaternary ammonium-based poly (ionic liquid) particles by emulsion polymerization

乳液聚合制备季铵基聚离子液体颗粒

• 发表时间: 2013
• 作者: Masayoshi Tokuda;Toshiharu Sanada;Tatsunori Shindo;Tyoko Suzuki;Flideto Minami
• 通讯作者: Flideto Minami

Preparation of Poly (ionic liquid)/Commodity Polymer Composite Particles by Seeded Dispersion Polymerization

种子分散聚合制备聚（离子液体）/商品聚合物复合颗粒

• 发表时间: 2013
• 作者: Tatsunori Shindo;Masayoshi Tokuda;Hideto Minami
• 通讯作者: Hideto Minami