中空粒子の合成、構造制御と応用展開

第1部 中空ナノ粒子の合成と応用展開

(2022年12月12日 10:30〜12:00)

　中空微粒子は多種多様な用途で応用展開されている。この合成法の多くはテンプレート法、すなわちコア粒子を除去し、粒子内部空間を作製する方法である。本講座ではこの除去工程を必要としないテンプレートフリー法、加熱操作のみで微粒子の内部に中空構造を作る方法を講演する。

1. ソープフリー乳化重合法のメカニズム
2. 油溶性開始剤による発泡メカニズム
3. 高分子微粒子の中空化
4. 粒子表面上のゾル – ゲル法による複合微粒子の合成
5. シリカ微粒子の中空化

• キーワード
  • 原子間力顕微鏡 (AFM)
  • ポリスチレン粒子
  • ナノ粒子
  • 高分子コロイド
  • 分散安定性
  • ナノバブル
  • 立体反発
  • 低環境負荷型プロセス
  • アゾ化合物
  • テンプレートフリー

第2部 ナノサイズ中空粒子の合成法、構造制御と機能材料への展開

(2022年12月12日 12:50〜14:20)

　内部に空洞を持つ中空粒子は、そのユニークな構造に由来する様々な機能を発現する。特に、粒子のサイズが小さくなると、その機能性は顕著に現れる。本講座では、中空粒子が持つ魅力とともに、中空粒子の微構造をコントロールする手法や評価手法、機能性材料へと発展させる基礎的な技術についてご紹介する。

1. ナノサイズの孔をもつ粒子の魅力
2. 中空粒子の合成法
   1. テンプレートフリー法
   2. テンプレート法
      1. 有機粒子テンプレート法
      2. 無機粒子テンプレート法
      3. 生物テンプレート法
      4. エマルジョンテンプレート法
      5. 気体テンプレート法
3. 中空粒子合成手法における問題点と現状
   1. 有機粒子テンプレート法における改善
   2. 無機粒子テンプレート法における改善
   3. エマルジョンテンプレート法における改善
4. 中空粒子を用いた機能性材料
   1. 超断熱性を引き出す中空粒子
   2. 光拡散透明フィルムへの応用
   3. 防錆コーティング
   4. バレーボールコーティング
5. まとめと将来展望
• 質疑応答

第3部 ウェットケミカルプロセスによる微粒子の中空構造制御

(2022年12月12日 14:30〜16:00)

　微粒子系材料の機能化を図るには、微粒子の大きさや形態を精密に制御することが求められる。本講座では、初めに機能性材料開発の設計指針について触れ、その後各種材料を機能化するためのプロセッシングについて説明を加えながら、各種中空粒子の構造制御法を紹介する。

1. 中空構造形成プロセスについて
2. セルフテンプレート法
   1. 中空構造形成における吸着高分子の役割
   2. 中空構造とシェル厚の関係
3. ソフトテンプレート法
   1. シェル形成過程における界面活性剤の役割
   2. シェル厚制御とシェルの機能化
4. ハードテンプレート法
   1. シリカ被覆と中空構造形成
   2. チタニア被覆と中空構造形成
   3. ポリマー被覆と中空構造形成
   4. ナノ材料取り込みによるシェルの機能化
   5. ナノ材料取り込みによる中空部の機能化
   6. 効率的なシェル形成プロセス
• 質疑応答