界面をデザインする

(d) 光や電気などの刺激に応答する界面>光に応答する液/液界面

研究目的

 界面活性剤は濃度や分子構造などの種々の条件により、様々な分子集合体を形成しますが、その中でも特に紐状ミセル水溶液はその3次元的な絡み合いによって溶液に高い粘弾性を付与することから注目されています。この紐状ミセル水溶液の粘弾性を外部刺激により制御することができれば薬剤や香料のコントロールリリース等への応用が期待されます。一方、光応答性のアゾベンゼン修飾界面活性剤はその光異性化反応により、界面化学的性質が大きく変化することで知られています。当研究室では、この性質を利用して、アゾベンゼン修飾界面活性剤を添加した紐状ミセル水溶液の粘弾性を光照射により可逆的に制御できることを明らかにしています。

将来の方向性

 溶液内部に保持させた薬剤や香料のコントロールリリースへの応用が期待される。インクジェットプリンターのインク、油系等への応用も検討。

キーワード

関連装置

UV/vis、粘弾性、アゾベンゼン

レオメーター  →粘弾性測定

(d) 光や電気などの刺激に応答する界面>電気に応答する液/液界面

研究目的

 近年、界面活性剤水溶液の溶液物性あるいは分子集合体の形成・崩壊を、外部刺激により制御する試みが盛んに行われている。酸化還元活性なフェロセン(還元体)は疎水性であるが、その酸化体であるフェリシニウムカチオンは親水性を有するため、フェロセニル基を分子内に導入したフェロセン修飾界面活性剤を用いれば、分子集合体の形成・崩壊を電気化学反応により可逆に制御することができる。当研究室では、フェロセン修飾界面活性剤を用いて、(1) ミセルの可溶化能の電気化学制御(2) ベシクルの形成・崩壊の電気化学制御(3) ひも状ミセル水溶液が示す粘弾性の電気化学制御について検討を行っている。

将来の方向性

 分子集合体内部に保持した薬剤、香料等の放出制御や㈫では新規な電気粘性流体として、インクジェット用インク、流量コントロールシステム、バルブなどへの応用が期待される。

キーワード

関連装置

フェロセン修飾界面活性剤、酸化還元反応

ポテンシオスタット  →CV測定、定電位電解酸化

ファンクションジェネレーター

→CV測定、定電位電解酸化

ガスクロマトグラフィー→可溶化能の評価

透過型電子顕微鏡   →分子集合体の構造観察

レオメーター     →溶液粘弾性の評価

(d) 光や電気などの刺激に応答する界面>ミセル電解法を用いた無機微粒子担持薄膜の調製

研究目的

微粒子で表面を覆った微粒子担持薄膜は通常の薄膜より表面積が大きく、用いる粒子の機能をそのまま活かせやすいという特徴から、近年ナノテクノロジーの観点からも注目されている。しかし、現状の膜形成法である泳動電着法では高電圧(約100V以上)の印加が 必要であるので、低電圧での膜形成法の確立が望まれている。低電圧(0.3V以下)での微粒子担持薄膜調製法として、佐治らによるミセル電解法が知られている。しかし、これまでのミセル電解法の適用範囲は疎水性の高い有機微粒子に限られていた。そこで本研究では、低電圧で膜形成可能なミセル電解法の特徴を活かし、ミセル電解法を用いた無機微粒子担持薄膜の調製を目的としている。

将来の方向性

 現在までに、少量の油を添加することでミセル電解法により種々の無機微粒子(シリカ、チタニア、アルミナなど)担持薄膜の調製に成功している。これにより、湿式太陽電池など表面積がその機能性に大きく関与する材料開発などへの応用が期待される。

キーワード

関連装置

ミセル電解法、ナノテクノロジー、湿式太陽電池

ポテンシオスタット     →定電位電解酸化

ファンクションジェネレーター→電極表面積の測定

超音波照射器        →サスペンション分散

走査型電子顕微鏡      →膜の表面観測

 

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