アルミナ細孔を利用したメソポーラス材料の創製と分析場への応用

利用氧化铝孔制备介孔材料及其在分析领域的应用

基本信息

批准号：
15750062
负责人：
山口央
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15750062/
关键词：
ナノ複合体メソポーラス陽極酸化アルミナ

项目摘要

界面活性剤-シリカナノ複合体の原料を含んだ溶液を直径200nmの細孔径が配列した陽極酸化アルミナ基板のアルミナ細孔内に導入し,アルミナ細孔内に界面活性剤-シリカナノ複合体を形成する。本研究では界面活性剤としてCTAB,シリカ源としてTEOSを用いている。形成した界面活性剤-シリカナノ複合体のマクロ構造をSEM,メソ構造をTEM,窒素吸着測定により観測したところ,界面活性剤-シリカナノ複合体は界面活性剤の棒状ミセルを鋳型として形成したシリカナノチャンネルの集合体であり,かつそのチャンネル方向はアルミナ細孔と同様であることが明らかとなった。本研究で形成したアルミナ膜中の界面活性剤-シリカナノ複合体は,そのチャンネル方向から,分子の膜透過が可能であり,精密な分子ふるい能を有する分離膜として応用可能であると考え,サイズの異なる様々な分子の膜透過挙動を観測した。その結果,シリカナノチャンネルのサイズ以下の分子サイズの比較的小さな分子については膜透過が観測されたものの,シリカナノチャンネルのサイズ以上の大きな分子は全く膜透過しないことを確認した。また,界面活性剤-シリカナノ複合体への有機小分子の抽出過程について検討したところ,カチオン性有機分子はイオン対抽出機構に基づき,アニオン性有機分子は界面活性剤-シリカナノ複合体中に存在する臭化物イオンとのアニオン交換機構に基づくことを確認した。以上のように,本年度の研究によって,界面活性剤-シリカナノ複合体のマクロ構造制御とメソ構造解析,さらにナノチャンネルを利用した分子のサイズ分離の可能性について検証し,分析場への応用を図った。

表面活性剂 - 含有硅烷络合物的原材料的溶液在铝基质的氧化铝孔中引入了铝基质的氧化铝孔，该铝底物的直径为200 nm，并形成铝制孔中的表面活性剂 - 硅烷孔。。在这项研究中，CTAB用作表面活性剂，将TEO用作二氧化硅来源。通过SEM观察到形成的表面活性剂 - 甲壳虫结构，通过TEM，氮吸附测量，表面活性剂 - 硅质络合物是一种硅ana河通道，形成了表面活性剂杆状的胶束。方向类似于氧化铝孔。该研究中的氧化铝膜中的生存活性药物可以用作与通道方向的精确分子筛分的分离膜。结果，已经证实，尽管观察到了相对较小的硅ano通道大小的分子的分子，但观察到膜的传播，但是较大的分子比硅ano通道的大小更大。此外，在检查有机小分子向表面活性剂 - 硅烷络合物中提取的过程时，基于阳离子的有机分子基于离子与提取机制，并且在表面活性剂中发现了阴离子有机分子。基于带有溴化离子的阴离子交换组织。如上所述，今年的研究将验证表面活性剂 - 硅烷络合物的宏观结构控制和使用纳米渠道分子分离的可能性，并将其应用于分析区域。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Self-Assembly of Silica-Surfactant Nanocomposite in Porous Alumina Membrane

二氧化硅-表面活性剂纳米复合材料在多孔氧化铝膜中的自组装

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Nature Materials 3
影响因子：
0
作者：
A.Yamaguchi;F.Uejo;T.Yoda;T.Uchida;Y.Tanamura;T.Yamashita;N.Teramae
通讯作者：
N.Teramae

Adsorption Behavior of Lauric Acid as Studied by Second Harmonic Generation Spectroscopy and Interfacial Tensiometry

二次谐波光谱和界面张力测定法研究月桂酸的吸附行为

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Analytical Sciences 20
影响因子：
0
作者：
A.Yamaguchi;T.Uchida;N.Kimihisa;N.Teramae
通讯作者：
N.Teramae

Akira Yamaguchi, Fumiaki Uejo, Takashi Yoda, Tatsuya Uchida, Yoshihiko Taramura, Tomohisa Yamashita, Norio Teramae: "Self Assembly of Silica-Surfactant Nanocomposite in Porous Alumina Membrane"Nature Materials. Accepted.

Akira Yamaguchi、Fumiaki Uejo、Takashi Yoda、Tatsuya Uchida、Yoshihiko Taramura、Tomohisa Yamashita、Norio Teramae：“多孔氧化铝膜中二氧化硅-表面活性剂纳米复合材料的自组装”自然材料。

DOI：
发表时间：
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通讯作者：
山口央