粒子・粉体表面への機能性ナノコーティング

粉体は様々な産業に利用されている。また、それらの分野での製品の機能性を向上させるために粉体への表面処理が多くなされている。しかし、粉体への表面処理は粉体のバルクの性質に加えて粒子の性質と表面の性質があるために、とても複雑で扱い難いものである。 　表面処理を行うためには、まず粉体の性質を知る必要があり、本講ではまず一般的な粉体の粒子の性質と表面の性質を述べ、その後に一般的な表面処理について述べる。 　最後に、粉体のあるがままの表面の触媒活性を利用したモノマーの重合によるナノコーティングと、それに機能性基を導入した「機能性ナノコーティング」について述べる。

1. 粉体とは何か
   1. 粉体の粒子的性質
      • 粒子の大きさ
      • 粒子の形
   2. 粉体の表面の性質
      • 吸着
      • 表面積、細孔分布
      • 表面水酸基
      • 電荷、等電点、
      • 濡れ
      • 表面反応
   3. 粉体の触媒活性
      • 触媒作用とは
      • 固体酸、固体塩基
      • 指示薬法を用いた固体酸・塩基の評価法
      • モデル反応を利用した固体酸・塩基の評価法
      • 酸化、還元
      • 光触媒
2. 粉体の表面処理
   1. 表面を変化させる方法
      • プラズマ処理
      • メカノケミカル処理
      • 表面官能基との直接反応
        • エステル化
        • カップリング剤による反応
        • 自己組織化 など
   2. 表面へ他物質を被覆する方法
      • めっき法
      • 沈殿法
        • 金属酸化物生成
        • ゾル-ゲル法
      • コーティング
        • 金属石鹸処理
        • 界面活性剤処理
      • ポリマー処理
        • カプセル化法
        • シリコーン処理
        • フッ素系ポリマー処理
      • 物理気相蒸着 (PVD)
      • 化学気相蒸着 (CVD)
3. 機能性ナノコーティング
   1. 粉体の触媒活性によるモノマーの重合
      • プロピレンオキシドの重合
      • スチレンの重合
      • ジメチルシロキサンの重合
   2. 環状メチルシロキサンによるナノコーティング
      • コーティング方法
      • ナノコーティングされた粉体のキャラクタリゼーション
      • ナノ薄膜の生成機構
      • ナノコーティングされた粉体の親水・疎水性
      • ナノコーティングされた粉体の触媒活性
      • ナノコーティングされた粉体の酸化および結晶転移
   3. 焼成による複合酸化物生成
      • 焼成温度と表面物性変化
      • 焼成温度と触媒活性変化
   4. コーティング膜へのペンダント基の付加
      • アルキル基の付加
      • アルコール性水酸基の付加
      • イオン交換基の付加
   5. 機能性ナノコーティングの応用
      • 化粧品への応用
      • 塗料への応用
      • 高速液体クロマトグラフィーへの応用

• 質疑応答・名刺交換