コアシェル型微粒子の創製機構と構造制御による物質高選択的吸着能の発現

核壳型颗粒的生成机制以及通过结构控制表达物质的高选择性吸附能力

• 批准号: 21K12317
• 负责人: 吉岡 弥生
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12317/
• 关键词: 無機高分子複合微粒子; コアシェル型; 界面; 吸着能; 高分子無機複合微粒子; 構造制御; コアシェル型無機-高分子複合微粒子; 界面制御; 吸着担体; 高選択的吸着能

使用環境に応答し特定の機能を発揮するインテリジェント微粒子は、吸着担体、徐放担体や医療用検査薬などへの応用が期待でき、一部実用化されている。これらのなかでも、コアシェル型無機高分子複合微粒子は、異なる構造や特性を有するコア部とシェル層の協同作用による多様な機能発現が可能であることから、新規微粒子の開発において注目されている。前年度の研究では、主鎖構造や官能基の導入量が異なる複数の芳香族ポリアミドを多孔質シリカ微粒子に被覆した複数のコアシェル型複合微粒子の作製条件を見出した。そこで、今年度においては、これらの作製条件をさらに検討し確立したほか、本反応系における合成ファクターがシェル層である高分子の表面構造や被覆量に及ぼす影響についても明らかにした。また、本反応系では、高分子を無機微粒子にシランカップリング剤などを介さす直接複合化しているため、その界面については不明な点が多かった。このようなことから、本反応系とシランカップリング剤処理を含む反応系とを比較することで、微粒子の表面特性や界面間の状態についても分子レベルから解明することができた。一方、作製した複合微粒子を用い、水溶液中における各種色素および金属イオンの吸着能を評価したところ、両者において分離選択性を示すことや、吸着能と高分子の化学構造との相関についても一部明らかになった。また、例えば、今回評価した染料の１つであるローダミンBにおいては、本反応系で得られた複合微粒子はシランカップリング剤を介して作製した複合微粒子と同程度の高い吸着能を示すことが分かった。

可以预期，可以对使用使用环境和执行特定功能做出响应的智能精细颗粒应用于吸附载体，持续的释放载体，医疗测试剂，并已将其用于某种实际用途。其中，核壳类型的无机聚合物复合颗粒引起了人们对新微粒的开发的关注，因为它们能够通过具有不同结构和特性的核心部分和壳层的合作作用来发挥各种功能。在上一年的研究中，我们发现准备多个具有不同主链结构和官能基团的多酰胺聚酰胺的核心复合颗粒的条件被多孔二氧化硅细颗粒涂覆。因此，在本财政年度，对这些制备条件进行了进一步研究和确定，并且还阐明了合成因子在该反应系统对聚合物表面结构和覆盖层的影响，即壳层。此外，在该反应系统中，由于聚合物通过硅烷偶联剂直接连接到无机细颗粒，因此界面有许多未知方面。因此，通过将反应系统与含有硅烷偶联剂处理的反应系统进行比较，可以阐明细颗粒的表面特性以及分子水平的界面之间的状态。另一方面，当使用准备好的复合颗粒评估各种染料和金属离子在水溶液中的吸附能力时，还显然表现出在两种情况下都表现出吸附能力，并且还显示了吸附能力与聚合物的化学结构之间的相关性。此外，在Rhodamine B中，这次评估的染料之一，发现在该反应中获得的复合细颗粒具有类似于通过硅烷耦合剂产生的复合细颗粒的高吸附能力。

项目成果

架橋型芳香族ポリアミドで被覆したシリカ微粒子の作製および評価

交联芳香族聚酰胺包覆二氧化硅颗粒的制备及性能评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉岡弥生;永廣卓哉
• 通讯作者: 永廣卓哉

Synthesis of composite particles and separation of metal ions

复合粒子的合成及金属离子的分离

• 发表时间: 2023
• 作者: Yayoi Yoshioka;Takuya Ehiro
• 通讯作者: Takuya Ehiro

Synthesis of Aromatic Polyamide-Silica Composite Particles and the Effect of Incorporating Silane Coupling Agent

芳香族聚酰胺-二氧化硅复合粒子的合成及掺入硅烷偶联剂的影响

• DOI: 10.1380/ejssnt.2022-028
• 发表时间: 2022
• 期刊: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology
• 影响因子: 0.7
• 作者: Yayoi Yoshioka;Takuya Ehiro
• 通讯作者: Takuya Ehiro

コアシェル型芳香族ポリアミド-シリカ粒子における複合化と表面特性

核壳型芳香族聚酰胺二氧化硅颗粒的复合及表面性能

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉岡弥生;竹内雅人
• 通讯作者: 竹内雅人

金属イオンを選択的に分離できる芳香族ポリアミド-シリカ複合微粒子の合成

选择性分离金属离子的芳香族聚酰胺-二氧化硅复合粒子的合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉岡弥生;永廣卓哉
• 通讯作者: 永廣卓哉