磁性ナノ粒子を架橋点とする磁気応答性ゲルマテリアルの開発

使用磁性纳米粒子作为交联点开发磁响应凝胶材料

基本信息

批准号：
06F06357
负责人：
伊原博隆
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで,温度やpHによる刺激応答性ゲルは多数報告されているが,磁気応答性ゲルに関する報告は少ない。さらに,これまでに作製された磁性ゲルは,ポリマーマトリクスと磁性ナノ粒子との間で化学結合を形成していない。そのため,磁性ナノ粒子とポリマー鎖が化学的に結合し,さらに磁性ナノ粒子が架橋点としての役割を持つ新しい磁性ゲルを生成することは非常に興味深いことである。上述の目的のために,実験プロセスを3テップに分けて研究を行った。1.既報に従い,磁性ナノ粒子を調製した。透過型電子顕微鏡観察の結果,平均直径50nmの粒子が得られていることが確認された。2.不飽和エステルであるウンデシル-2-ブロモ-2-メチルプロピオン酸塩のヒドロシリル化によって2ステップのプロセスで(11-(2-ブロモ-2-メチル)プロピオニルオキシ)ウンデシルトリクロロシランを合成し,磁性ナノ粒子表面へのグラフト化を行った。その結果,平均表面被覆率が0.34 initiator/nm^2となった。3.開始剤をグラフト化した磁性ナノ粒子を用いて,スチレンの原子移動型ラジカル重合を行った。高濃度の磁性ナノ粒子での重合において,磁気応答性ゲルが得られた。得られた磁気応答性ゲルは,従来の架橋剤を含んでおらず,代わりにMNPが架橋点として作用している。さらに,片末端反応型開始剤および両末端反応型開始剤を用いた界面重合法を利用した機能性モノマー(L-グルタミン酸,L-フェニルアラニンなど)の界面重合と,それを用いた精密分子認識能を持つ固定相の開発を行った。

到目前为止，已经报道了许多基于温度和pH的刺激响应凝胶，但关于磁响应凝胶的报道却很少。此外，迄今为止制备的磁性凝胶在聚合物基质和磁性纳米粒子之间没有形成化学键。因此，非常有趣的是，磁性纳米颗粒和聚合物链可以通过化学结合形成一种新的磁性凝胶，其中磁性纳米颗粒充当交联点。针对上述目的，实验过程分为三个步骤。 1.根据之前的报道制备磁性纳米粒子。透射电子显微镜的结果证实，获得了平均直径为50nm的颗粒。 2.通过不饱和酯十一烷基-2-溴-2-甲基丙酸酯的氢化硅烷化，以两步法合成(11-(2-溴-2-甲基)丙酰氧基)十一烷基三氯硅烷，并接枝到磁性纳米粒子的表面。。结果，平均表面覆盖率为0.34引发剂/nm^2。 3.使用接枝引发剂的磁性纳米粒子进行苯乙烯的原子转移自由基聚合。通过与高浓度的磁性纳米粒子聚合，获得磁响应凝胶。所获得的磁响应凝胶不包含传统的交联剂，而是MNP作为交联点。此外，我们正在开发使用单端反应引发剂和双端反应引发剂的界面聚合方法的功能单体（L-谷氨酸、L-苯丙氨酸等）的界面聚合，以及使用其的精确分子识别。固定相