IMURA Laboratory, Ochanomizu University

研究業績 Achievements

≫原著論文
 Articles
≫総説
 Reviews
≫書籍
 Books
≫学会発表・講演
 Meetings
≫受賞
 Awards


研究の概要

コロイド・界面化学が拓く新しいナノ材料

 コロイド・界面化学は基礎化学の中でも古い分野と言われる一方、ナノテクノロジーといった新しい研究領域との親和性が高く、これらをきっかけした新たな発見・解釈が今日も生まれています。

 貴金属ナノ結晶は、触媒化学や生化学などの分野で応用が期待される重要な材料です。これらは結晶のサイズや形によって性質を様々に変えてしまうことから、結晶形態をねらい通りに制御していくことが肝心です。アミン誘導体タイプの界面活性剤は、結晶面選択性を示しながら金表面に吸着するため、結晶形態に大きな影響を与えることがわかっています。また界面活性剤は固体表面への吸着といった挙動のほかにも、多彩な分子集合体を形成するという特性を持ち合わせます。当研究室では、こういった分子集合体をナノ結晶成長の反応足場(分子鋳型)として利用すべく、界面化学と表面科学の双方から検討を行っています。新規構造の界面活性剤がもつ能力を引き出すことで、球状以外の形態を持つ機能性ナノ結晶をより緻密に、自在に作り出すことを目指しています。

 さらに界面活性剤の集合構造転移にも着目し、貴金属ナノ結晶などと組み合わせた新たな有機-無機複合ナノシステムの構築にも挑戦しています。例えば、pHや温度といった条件に応じて性質が変化する分子構造を提案し合成することで、外部刺激によってその分子集合構造を組み替えさせることが可能です。貴金属ナノ結晶表面に形成した吸着分子膜の配向を外部刺激に応じて制御して、ナノ結晶の分散溶媒を水系から非水系へと自在に変えていけることを示しています。
 また、ゲル状に集合した分子集合体の中へナノ結晶を包接することで、液中に分散する貴金属結晶の分離抽出が行えることも報告しています。形やサイズ、表面状態といったナノ結晶の特性を見分けて高精度で抽出するシステムへの発展を目指し、研究を進めています。

キーワード

・コロイド科学  ・界面化学  ・表面科学
・ナノ結晶  ・異方形態制御  ・表面吸着
・界面活性剤  ・分子集合体  ・ひも状ミセル  ・エマルション  ・ゲル


プロジェクトおよび外部獲得資金

進行中

科研費 若手研究 No. 18K18217(平成30年度~平成32年度予定)
「界面活性剤の識別吸着による金属ナノ結晶のゼロエミッション型元素精製」

産学連携による共同研究 (高級アルコール工業株式会社)(平成29年度~)
化粧用乳化物に関する研究

過去のプロジェクトおよび獲得資金(代表)

科研費 挑戦的萌芽研究 No. 16K12634(平成28年度~平成29年度)
「自己修復作用を持つ資源循環型の異方形態ナノ触媒システムの創製」

資生堂 第9回女性研究者サイエンスグラント(平成28年6月~平成29年5月)
「金ナノ結晶の再生を指向した界面活性剤分子機能にもとづく異方形態チューニング手法の確立」

油脂工業会館 研究助成(平成28年度)
「両親媒性型超分子ファイバーへの選択的な包接による有機修飾ナノ材料の効率的な再利用法の開発」

科研費 若手研究(B) No. 26790018(平成26年度~平成27年度)
「外部刺激応答性の超分子会合体を用いた新規の金属ナノ結晶の分離回収法の創製」

科研費 研究活動スタート支援 No. 25886013(平成25年度)
「pHに応答する新規の超分子会合体を用いた貴金属ナノ結晶の分離と回収」

科研費 特別研究員奨励費 No. 11J08379(平成23年度~平成24年度)
「エマルション界面膜を用いた新規な温度応答性粘度材料の創製」



研究の方針

 当研究室がターゲットとする課題は「機能性ナノ材料の構築」ですが、その基盤となる学問分野はきわめて多岐におよんでいます。研究アプローチの道筋には王道が無く、無機化学はもちろん物理化学、有機化学、生化学、物理学といった複数の視点を得て、積極的に連携していくことが必要と考えています。
 複数の学問領域が重なった学際分野は、多くの新鮮な発見に満ちています。未知を楽しみ、新しいことにチャレンジする姿勢を求めます。幅広いバックボーンからの研究参加を歓迎しています。
 


連絡先