多核錯体の遂次吸着を利用する傾斜機能材料の作成

利用多核配合物的顺序吸附创建功能梯度材料

基本信息

批准号：
08243244
负责人：
一ノ瀬泉
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

固体材料の化学的機能の傾斜化には、相レベルの傾斜材料からより微細な組成分布を有する傾斜材料への転換が必要となる。本研究では、多核錯体がそれと反対の電荷を有する固体表面に規則吸着する現象を利用して新規な傾斜機能薄膜を作成することを検討した。直径1mm程度のヘテロポリ酸や粘土鉱物などの二次元に広がった金属酸化物は、それと反対電荷の高分子電解質と交互に規則的に吸着する。また、水晶発振子を用いた吸着重量の検討ならびにSEM観察から、これらが分子的な平滑さを保ったまま再現性よく積層すること、吸着回数や吸着物質の種類あるいはその順序を選択することで多種多様な積層構造を設計できることが明らかとなった。多核錯体積層化の第二の手法として、表面ゾルゲル法が見出された。即ち、水酸基を有する固体表面への金属アルコキシドの化学吸着、過剰に物理吸着したアルコキシドの洗浄、表面の加水分解による活性化という一連の操作を繰り返すことで、一定厚みの酸化物超薄膜の逐次積層化が可能となった。この手法は、チタン、アルミニウム、ニオブ、ジルコニウム等の様々な金属アルコキシド化合物に適用でき、組成分布がナノレベルで制御された傾斜機能材料の作成に応用された。本手法は、極めて単純かつ温和なプロセスであるため、従来の手法では実現不可能な有機高分子や生体物質を含んだ新しいタイプの傾斜機能材料への展開が可能である。実際、金属アルコキシドとの交互吸着により、機能性色素や高分子の多様なシーケンス構造が作成可能となった。

固体材料的化学功能的等级需要从相位梯度材料转换为具有更精细组成分布的梯度材料。在这项研究中，我们使用有序的多核复合物在具有相反电荷的固体表面上有序吸附的现象研究了新型功能分级薄膜的创建。金属氧化物在二维中扩散，例如直径约为1 mm的杂多酸和粘土矿物质，并与带电相反的聚电解质交替地附上。此外，从使用晶体振荡器和SEM观测值检查吸附重量，可以通过在保持分子平滑度的同时将它们层压层压，并选择广告的数量，选择ADSorptions的类型，或选择ADSOREPTION的订单，从而设计多种层压结构。表面Sol-Gel方法已被发现是多核复杂堆叠的第二种方法。也就是说，通过重复一系列程序，包括金属烷氧化的化学吸附在用羟基到固体表面上，清洁过多的物理吸附的烷氧化物，并通过表面水解来激活它们，可以顺序堆叠稳定厚度的超氧化物氧化物。该技术可以应用于多种金属烷氧化物化合物，例如钛，铝，氮化物，锆，并已应用于具有纳米级控制成分分布的功能分级材料。由于该方法是一种非常简单且温和的过程，因此可以将其发展成一种新型的功能分级材料，其中包含有机聚合物和生物材料，这些材料无法通过常规方法实现。实际上，用金属烷氧化物交替吸附使创建功能染料和聚合物的各种序列结构成为可能。