金属酸化物表面固定化ポリマーブラシを利用した新規反応場の創生

使用金属氧化物表面固定聚合物刷创建新的反应场

基本信息

批准号：
22H01764
负责人：
西堀麻衣子
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

SiO2、TiO2、BaTiO3およびZnOを対象として、重合開始基含有シランカップリング剤である(2-bromo-2-methyl) propionyloxyhexyltriethoxysilaneを基材表面に固定化した後、表面開始原子移動ラジカル重合によりポリメタクリル酸メチル（PMMA）の修飾を試みた。その結果、SiO2、TiO2およびBaTiO3において、仕込み分子量に応じたポリマーを得ることができたが、基材上でのブラシ密度（グラフト密度）は基材組成により大きく変化することがわかった。一方、ZnOでは、重合触媒として用いるCu錯体がZnOと相互作用するために重合反応が進行しないことが明らかとなった。なお、ZnOでは重合反応系中に超音波を照射することでCu触媒が活性化し、ZnO表面でのPMMA重合が進行したが、得られたポリマーブラシは短鎖および長鎖ブラシで構成されたBimodal構造となることが示唆された。PMMAブラシを修飾したTiO2およびBaTiO3表面でのPdの光還元析出を検討した。基材表面に析出したPdの平均粒径は、TiO2が5.1±1.3 nm、BaTiO3が3.8±0.75 nmであり、ブラシ形態から理論的に求めたブラシ鎖が形成する空間に存在し得る粒径と同程度となった。このことは、Pdはブラシ鎖間（ブラシ内部）で析出していることを示唆しており、基材上に形成したPMMAブラシがPd粒子析出の鋳型として機能することが明らかとなった。

对于SIO2，TIO2，BATIO3和ZnO，聚合启动含群的硅烷偶联剂（2-溴-2-甲基）丙酰己糖基氧基烷烷烷烷烷烷的表面固定在底物的表面上，然后通过甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲酸酯（PMMA）的表面固定在底物上（PMMA）。原子转移自由基聚合。结果，获得了根据SIO2，TIO2和BATIO3的分子量的聚合物，但发现底物上的刷子密度（移植密度）根据底物组成而显着变化。另一方面，已经揭示了在ZnO中，聚合反应不进行，因为用作聚合催化剂的CU复合物与ZnO相互作用。此外，在ZnO中，通过在聚合反应系统期间通过辐照超声波来激活Cu催化剂，并在ZnO表面进行PMMA聚合进展，但建议获得的聚合物刷具有由短链和长链刷组成的双峰结构。研究了用PMMA刷子修饰的TiO2和Batio3表面上的PD光摄取。在TiO2表面沉淀的PD的平均颗粒尺寸为5.1±1.3 nm，BATIO3的平均PD为3.8±0.75 nm，这与刷子链形成的空间中可能存在的粒径大致相同，这是从理论上从刷子形态上确定的。这表明PD在刷链之间（在刷子内部）之间沉淀，并且发现在底物上形成的PMMA刷作为PD颗粒沉淀的模板。