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頁 |
第1章 有機-無機ハイブリッドの潮流 |
|
| 1.1 有機-無機ハイブリッド の種類と特徴 |
1 |
| 1.1.1 有機-無機ハイブリッドの特徴 |
1 |
| 1.1.2 有機-無機ハイブリッドの種類 |
2 |
| (1) 有機高分子をマトリックスとした有機-無機ハイブリッド |
3 |
| (2) 無機成分をマトリックスとした有機-無機ハイブリッド |
3 |
| (3) ホストーゲスト複合体 |
4 |
| 1.1.3 「ナノコンポジット」と「有機-無機ハイブリッド」 |
4 |
| 1.1.4 有機-無機ハイブリッドの代表的な作成方法 |
4 |
| (1) 層間挿入法 |
5 |
| (2) ゾルーゲル法 |
5 |
| (3) 超微粒子分散法 |
6 |
| 1.1.5 構造の確定した無機成分を用いる有機-無機ハイブリッド組織体 |
7 |
| 1.2 有機-無機ナノ複合構造材料の創製 |
7 |
| 1.2.1 ナノマテリアル・ナノ構造体の形成法 |
7 |
| 1.2.2 将来期待されるナノマテリアル、ナノ複合材料 |
7 |
| (1) ナノマテリアルの開拓 |
7 |
| A.金属・半導体ナノ粒子 |
|
| B.ナノチューブ |
|
| C.デンドリマー |
|
| (2) 自己組織化を利用した有機-無機ナノ複合分子組織体の構築 |
9 |
| 1.2.3 トップダウン方式とボトムアップ方式の融合による分子機能材料の創製 |
10 |
第2章 有機ポリマー/無機微粒子ハイブリッドの開発と応用 |
|
| 2.1 有機成分と無機成分の複合化の状態による有機-無機ハイブリッドの種類 |
12 |
| 2.2 ポリマー/クレイハイブリッド材料 |
13 |
| 2.2.1 ポリマー/クレイハイブリッド材料の製造、特徴、用途 |
13 |
| (1) クレイの構造と有機変性 |
13 |
| (2) ポリマー/クレイハイブリッドの構造 |
14 |
| (3) ナイロン6/クレイハイブリッドの製法 |
14 |
| (4) プラスチック/クレイハイブリッドの特徴 |
15 |
| (5) プラスチック/クレイハイブリッドの用途 |
17 |
| (6) プラスチック/クレイハイブリッドの課題 |
18 |
| 2.2.2 近年のポリマー/クレイ系ハイブリッドの展開 |
18 |
| (1) 製造技術 |
18 |
| (2) 汎用プラスチックのナノコンポジット化 |
19 |
| 2.2.3 各種プラスチック/クレイハイブリッドの製法、特性 |
19 |
| (1) ポリスチレン系/クレイハイブリッド |
20 |
| (2) ポリプロピレン(PP)/クレイハイブリッド |
21 |
| A.溶融・混練法 |
21 |
| B.重合法 |
23 |
| (3) 新規相溶化剤を用いたPET/ケイ酸塩ナノシートハイブリッド材料 |
23 |
| (4) ポリアセタール/クレイハイブリッド |
25 |
| (5) エポキシ系樹脂/クレイハイブリッド |
26 |
| (6) ポリイミド/クレイハイブリッド |
27 |
| 2.2.4 新規プラスチック/クレイハイブリッド材料 |
27 |
| (1) ポリプロピレン/クレイハイブリッド(PPCH) 発泡体 |
27 |
| (2) ポリ乳酸/クレイハイブリッド |
27 |
| (3) ナノコンポジット型ヒドロゲル |
29 |
| (4) モンモリロナイトによるイオン性液体のゲル化とナノコンポジットへの応用 |
|
| (ERATO 相田ナノ空間プロ) |
31 |
| 2.2.5 企業別動向 |
33 |
| (1) 豊田合成 |
33 |
| (2) 宇部興産 |
33 |
| (3) ユニチカ |
33 |
| (4) 昭和電工 |
34 |
| (5) ソニー |
34 |
| (6) 帝人 |
34 |
| (7) GM |
34 |
| (8) クニミネ工業 |
34 |
| (9) 住友化学工業 |
35 |
| (10) 東レ |
35 |
| 2.3 分子レベルでのプラスチック/シリカ系ハイブリッド材料 |
38 |
| 2.3.1 ゾルーゲル法プラスチック/シリカ系ハイブリッドの作成法 |
38 |
| (1) 共有結合を介して有機成分とシリカを分子レベルで複合する方法 |
38 |
| (2) 共有結合を介さずに分子レベルで複合する方法 |
38 |
| (3) 新しいハイブリッドの合成 |
39 |
| A.In-situ 法 |
39 |
| B.同時 IPN 法 |
39 |
| C.シリカの生成とその場重縮合を組み合わせる方法 |
40 |
| (4) ゾルーゲル法によるハイブリッドの課題 |
40 |
| 2.3.2 共有結合を介してシリカを分子レベルで分散させるポリマーハイブリッド例 |
40 |
| (1) エポキシ樹脂/シリカ(関西大工) |
40 |
| (2) ポリカーボネート(PC)/ シリカ(オリエント化学工業、大阪市立工業研究所) |
42 |
| (3) 成分傾斜 PC/シリカハイブリッド(オリエント化学工業、大阪市立工業研究所) |
42 |
| (4) ポリジメチルシロキサン(PDMS)系有機-無機ハイブリッドの合成と可とう性摺動材料への応用(新日本製鐵) |
43 |
| (5) シリカハイブリッドポリアミドーイミド樹脂を使用した絶縁材(古河電工) |
45 |
| (6) 位置選択的分子ハイブリッド(荒川化学工業) |
47 |
| A.エポキシ樹脂-シリカハイブリッド |
47 |
| B.ポリウレタン(PU)/シリカ |
48 |
| C.ポリイミド/シリカハイブリッドフィルム |
49 |
| 2.3.3 共有結合を介さずにシリカを分子レベルで分散させるポリマーハイブリッド例 |
52 |
| 2.3.4 in-situ 重合法によるハイブリッド |
52 |
| (1) ポリプロピレン(PP)/シリカ |
52 |
| (2) 界面重縮合によるシリカ/ナイロン66ナノコンポジットパルプ「セリル」(大日本インキ化学工業) |
53 |
| 2.4 構造の制御された有機-無機ハイブリッド |
56 |
| 2.4.1 オリゴおよびポリシロキサンを用いた有機-無機ポリシルセスキオキサンハイブリッド |
56 |
| (1) カゴ形ポリシルセスキオキサン |
56 |
| (2) メチルシルセスキオキサンを用いた LSI 用 SOG 低誘電膜 |
57 |
| 2.4.2 骨格に Si 原子を含む無機骨格型エポキシ樹脂 |
58 |
| (1) ジメチルシロキサンを骨格とする多官能エポキシ樹脂 |
58 |
| (2) ラダー状シルセスキオキサンを骨格とするエポキシ樹脂 |
59 |
| (3) その他 |
59 |
| 2.4.3 含イオウπ共役系高分子の電荷移動相互作用による組織化 |
60 |
| 2.5 有機-無機ハイブリッド材料の応用技術 |
62 |
| 2.5.1 プラスチック/ナノカーボン系ハイブリッド材料を用いた導電性材料 |
62 |
| (1) カーボン系導電性フィラーの種類と応用 |
63 |
| A.帯電防止材料 (樹脂/炭素材料) |
63 |
| B.燃料電池用セパレート板(樹脂/炭素材料) |
64 |
| C.太陽電池セル(プラスチック/炭素繊維やカーボン粒子) |
64 |
| D.感触センサ(エラストマー/導電性粒子) |
64 |
| (2) カーボンナノチューブ(CNT)の特徴 |
65 |
| A.CNT の構造 |
65 |
| B.CNT の合成法 |
66 |
| C.CNT の代表的用途 |
66 |
| (3) CNT/プラスチック複合材料の特徴 |
67 |
| (4) CNT/プラスチック系複合材の市場と高機能化 |
68 |
| A.CNT/プラスチック系複合材の市場 |
68 |
| B.CNT/プラスチック系ハイブリッドの特許から見た用途別出願動向 |
69 |
| ○1プラズマ処理をした多層カーボンを分散した導電性樹脂 |
73 |
| ○2導電性樹脂発泡体 |
73 |
| ○3エミッタ向け CNT |
74 |
| (5) CNT ハイブリッドの製造 |
74 |
| A.直接混入法(分散と成形) |
74 |
| イ.カーボンナノチューブ(CNT)の分散技術 |
75 |
| ロ.CNT の成形技術 |
75 |
| ハ.CNT の分散性改良に関する特許例 |
75 |
| B.重合可能なイオン性液体を用いたゲル状複合体からのSWNT 高分散プラスチック |
77 |
| (6) CNT ハイブリッドを用いた帯電防止材 |
78 |
| A.CNT ハイブリッドを用いた高性能帯電防止部品「HIPER W」(油化電子) |
78 |
| B.ホソカワ粉体技研 |
79 |
| C.カーボンナノファイバー樹脂添加用グレード(昭和電工) |
79 |
| (7) CNT を用いた電磁波シールド材 |
81 |
| (8) カーボンナノチューブメーカの製法と製品群 |
82 |
| A.三菱商事(フロンティアカーボン) |
82 |
| B.日機装 |
83 |
| C.GSI クレオス(旧グンゼ産業) |
83 |
| D.太陽東洋酸素 |
84 |
| E.NEC |
84 |
| F.セイコーインスツルメンツ |
85 |
| G.東レ |
85 |
| H.富士通 |
85 |
| I.ソニー |
86 |
| J.塚田理研工業 |
86 |
| K.三菱電機 |
86 |
| L.プロトンC60パワー |
86 |
| (9) 技術的課題 |
86 |
| A.プラスチック/カーボンナノチューブの分散技術の確立 |
87 |
| B.低コストで大量生産の合成技術 |
87 |
| C.安全性データの不足 |
87 |
| 2.5.2 有機-無機ハイブリッドを用いたセンサ |
90 |
| (1) 両親媒性物質と層状無機化合物とのハイブリッド薄膜を用いた複数の匂い識別センサ |
90 |
| (2) 有機-無機ハイブリッド材料によるシックハウス対策用のセンサ |
90 |
| (3) シリコーン樹脂をマトリクスとした感触センサ |
91 |
| (4) 環境応答性有機-無機ポリマーハイブリッド |
91 |
| 2.5.3 有機-無機ハイブリッドハードコート材 |
93 |
| (1) 代表的なハードコード材の種類と特性 |
93 |
| (2) アクリル系 UV 硬化有機-無機ハイブリッドコート材 |
94 |
| (3) カチオン性の UV 硬化ハードコート材 |
96 |
| (4) 機能性付与 UV 硬化有機-無機ハイブリッドハードコート材 |
96 |
| 2.5.4 高ガスバリア性有機-無機ハイブリッド |
100 |
| (1) ガスバリア性材料の種類 |
100 |
| (2) 食品用有機-無機ハイブリッドガスバリア性材料 |
101 |
| (3) 電子ディスプレイ(プラスチック LCD、有機EL素子封止)用有機−無機ハイブリッドガスバリア材 |
101 |
| A.ガスバリア性要求値 |
101 |
| B.有機EL素子用有機-無機ハイブリッドガスバリア性フィルムの製法と特性 |
102 |
| 2.5.5 光デバイス、光学材料 |
106 |
| (1) 光導波路デバイス |
106 |
| A.フォトリソグラフィー工程の不要なアクリル/シリカ光導波路 |
106 |
| B.ポリシラン/ポリシラザンの光デバイスへの応用(KRI) |
107 |
| (2) 平板マイクロレンズアレイ |
110 |
| 2.5.6 固体高分子型燃料電池用有機-無機ハイブリッド材料 |
111 |
| (1) 固体高分子型燃料電池用のプロトン導電膜 |
111 |
| (2) 高分子電解質膜の課題 |
112 |
| (3) 有機-無機ハイブリッド電解質膜の開発 |
113 |
| A.多孔質ガラスを用いた有機-無機ハイブリッド導電性膜 |
114 |
| B.ボロシロキサン有機-無機ハイブリッド電解質膜 |
115 |
| C.耐熱性を有する高分子型無機有機ハイブリッド電解質膜(産総研) |
115 |
| (4) 高性能燃料電池用有機-無機ハイブリッドセパレート板 |
117 |
| 2.5.7 調湿建材 |
121 |
| 2.5.8 有機-無機ハイブリッド骨再生材料 |
122 |
| 2.5.9 特許からみたその他有機-無機ハイブリッド材料 |
123 |
第3章 ミクロ・メソポーラス構造体の合成と機能材料への応用 |
|
| 3.1 シリカ系多孔質材料ゼオライトとメソポーラスシリカ |
128 |
| 3.1.1 ゼオライトの特徴と新機能の発現 |
128 |
| (1) ゼオライトの特徴 |
128 |
| (2) ゼオライトの利用 |
130 |
| (3) 新しいゼオライト |
130 |
| A.希土類イオンの強発光(東大院) |
130 |
| B.骨格に有機基をもつ有機-無機ハイブリッドゼオライト(横浜国大) |
131 |
| C.層状珪酸塩を分子積み木として用いた新規ゼオライト合成(産総研) |
131 |
| 3.1.2 メソポーラスシリカの特徴とナノ空間への期待 |
132 |
| 3.1.3 シリカ以外のメソポーラス物質 |
134 |
| 3.2 メソポーラスシリカの合成と応用 |
134 |
| 3.2.1 メソポーラスシリカの合成法 |
134 |
| (1) 鋳型における無機層と界面活性剤の相互作用 |
134 |
| (2) テンプレートを使用する合成方法 |
135 |
| A.シート折り曲げ法 |
136 |
| B.液晶の鋳型法 |
136 |
| C.新規メソポーラスシリカ「KSW-2」の合成 |
136 |
| (3) テンプレートを使用しない方法 |
138 |
| 3.2.2 メソポーラスシリカの機能化と応用 |
138 |
| (1) 触媒への応用 |
138 |
| A.プロピレンの重合(北陸先端科学技術大学院大) |
139 |
| B.固体触媒による不斉酸化(東工大) |
139 |
| C.エチレンからプロピレンを直接合成(東工大) |
140 |
| D.メソポーラスシリカ触媒による繊維状ポリエチレンの合成(東大院工) |
141 |
| E.四配位酸化チタン含有メソ多孔質シリカ光触媒(大阪府大) |
141 |
| (2) メソ孔内表面の修飾 |
142 |
| A.薬物の出入りを光で制御できるナノカプセル(産総研) |
142 |
| B.ベンゼンを吸着するメソポーラスシリカ(NTT) |
143 |
| C.ポリジアセチレン/シリケートメソ複合体の自己組織化と光機能 |
144 |
| (3) 有機-無機ハブリッドメソポーラスシリカの合成と応用 |
145 |
| A.エチレン基架橋型有機-無機メソポーラスシリカ(豊田中研) |
145 |
| B.結晶状の細孔壁構造を有するベンゼンーシリカ複合メソポーラスシリカ多孔物質(豊田中研) |
146 |
| C.分子認識機能をもつ三重有機・無機ナノ構造(広島大院) |
148 |
| (4) メソ孔の反応場(鋳型)としての利用 |
148 |
| A.導線性高分子をシリカで被膜したナノ導線(東大院工) |
149 |
| B.メソ細孔内での金属ナノ細線・粒子の鋳型合成と触媒作用(北海道大学触媒化学研究センター) |
149 |
| 3.2.3 メソポーラスシリカの形態制御と機能 |
151 |
| (1) メソポーラスシリカ薄膜の細孔配列制御 |
151 |
| A.一軸配合性メソポーラス薄膜(キャノン) |
152 |
| B.架橋性液晶フィルムを用いたメソポーラスシリカ薄膜の偏光による光配向(名大) |
153 |
| C.垂直配向メソポーラスシリカ膜(JFCC) |
156 |
| (2) シリカナノチューブの製法と用途 |
157 |
| (3) 噴霧乾燥法による自己組織化ポーラスシリカ微粒子の製造 |
158 |
| 3.3 シリカ系多孔質材料の次世代デバイスへの応用 |
159 |
| 3.3.1 メソポーラスシリカ微粒子配列体のフォトニックデバイスへの応用 |
160 |
| (1) ナノ粒子の自己組織化を利用したシリカポーラスフィルムのフォトニック結晶 |
160 |
| (2) 逆オパールシリカ/液晶複合材料の光応答性フォトニック結晶 |
161 |
| 3.3.2 LSI 低誘電率層間絶縁膜材料と多孔質膜 |
163 |
| (1) 低誘電率層間絶縁膜材料開発の現状 |
163 |
| (2) 次世代 LSI 向け低誘電率層間絶縁膜材料の各社の開発 |
165 |
| A.半導体先端テクノロジー(Selete) |
166 |
| B.多孔質シリカ膜「ISM-2」(アルバック) |
167 |
| C.ポーラスシリカ「ナノクラスタリングシリカ」(触媒化成工業) |
168 |
| D.富士通 |
168 |
| E.ソニー |
168 |
| F.塗布型高強度多孔質シリカ系 Low-k 層間絶縁膜「HSG-255」(日立化成工業) |
168 |
| G.日本ゼオン「ゼオマック」 |
170 |
| H.三菱電機 |
171 |
| (3) 特許からみた低誘電率シリカ系多孔質膜の合成 |
171 |
| A.多孔質シリカ粒子を用いた低水分吸着性、高被膜強度の低誘電率シリカ系被膜(触媒化成工業) |
171 |
| B.シリカ系多孔質膜およびその製造方法(新日本製鐵) |
174 |
| C.有機ケイ素化合物からなる多孔質膜及びその製造方法(三菱マテリアル) |
175 |
| D.その他の低誘電率材料 特許例 |
177 |
| 3.4 シリカ以外の新規メソポーラス材料の調製と応用 |
179 |
| 3.4.1 メソポーラス金属酸化物 |
179 |
| (1) メソポーラス NbTa 複合酸化物の結晶化(東京工業大学資源化学研究所) |
179 |
| (2) 結晶性金属酸化物ナノポーラス材料(産総研) |
181 |
| (3) コロイド結晶テンプレート法による金属酸化物マクロ多孔体の合成と応用 |
182 |
| 3.4.2 ポーラスカーボン |
184 |
| (1) メソポーラス活性炭 |
184 |
| (2) 鋳型合成法によるナノ細孔カーボン |
185 |
| A.アルミニウム陽極酸化皮膜からのカーボンナノチューブ |
185 |
| B.ゼオライトを鋳型としたナノポーラスカーボン |
186 |
| C.メソポーラスシリカを鋳型とした炭素化 |
187 |
| (3) ナノポーラスカーボンの展開 |
187 |
| 3.5 多孔質材料の今後 |
187 |
第4章 ナノ粒子の高機能化と組織化 |
|
| 4.1 ナノ粒子の配位子と機能化 |
192 |
| 4.2 有機-無機複合微粒子の合成と高機能化 |
193 |
| 4.2.1 有機-無機複合微粒子の一般的合成法 |
193 |
| (1) シード重合、カプセル重合 |
195 |
| (2) ヘテロ凝集法 |
195 |
| (3) シランカップリング剤の加水分解、重縮合による方法 |
196 |
| (4) その他の方法 |
196 |
| 4.2.2 無機微粒子の配位子による高機能化 |
196 |
| (1) ヒドロキシプロピルセルロース溶液中でのシリカ微粒子の合成と撥水膜への応用(大阪府立産業技術総合研究所) |
196 |
| (2) デンドリマーを用いた単分散型シリカ超微粒子の製造法 |
199 |
| (3) 脂質二分子膜「セラソーム」(奈良先端大) |
200 |
| (4) 水溶性ロッド状シリカ系材料(物質・材料研究機構) |
202 |
| (5) 水溶性シルセスキオキサン微粒子を用いた刺激応答性有機-無機ハイブリッド材料(山形大工) |
204 |
| 4.2.3 無機ナノ粒子ポリマーコンポジットの高機能化・組織化 |
206 |
| (1) シリカナノ粒子充填エポキシ樹脂の高耐熱化と低熱膨張化(化学技術戦略推進機構) |
207 |
| A.Tg および弾性率におけるSiO2粒子径の影響 |
207 |
| B.熱膨張係数 |
209 |
| (2) ナノ粒子を含む透明樹脂の作製(化学技術戦略推進機構) |
210 |
| (3) 高容量ナノ粒子コンデンサ(日立製作所) |
211 |
| (4) シリカ粒子配列構造をもつポリマーフィルム(九州工業大学) |
211 |
| (5) チタニア微粒子の液晶化による有機無機ハイブリッド液晶(東北大学多元物質科学研究所) |
214 |
| 4.2.4 無機コロイド微粒子の二次元、三次元組織化とフォトニック結晶への応用 |
219 |
| (1) 無機コロイド微粒子の二次元結晶膜の作製法 |
219 |
| (2) 無機コロイド微粒子の二次元パターニング |
220 |
| A.自己組織化膜を用いた二次元パターニング |
220 |
| B.粒子およびテンプレート表面修飾によるシリカ粒子の二次元精密配列 |
221 |
| (3) 無機コロイド微粒子の三次元組織化 |
221 |
| 4.3 半導体ナノ粒子蛍光体の合成と高機能化 |
222 |
| 4.3.1 半導体ナノ粒子 |
222 |
| 4.3.2 ドープ型蛍光体の発光特性 |
223 |
| (1) 発光メカニズム |
223 |
| (2) 発光効率の向上 |
224 |
| 4.3.3 ナノ粒子蛍光体の用途開発 |
225 |
| (1) バイオへの応用 |
225 |
| (2) 薄型ディスプレイ材への応用 |
225 |
| (3) ナノ粒子配列膜の高密度光メモリ媒体への応用(ナノ粒子の合成と機能化プロジェクト) |
225 |
| 4.3.4 ナノ粒子蛍光体の合成と表面修飾による発光効率の向上 |
226 |
| (1) 共沈法と表面修飾 |
226 |
| A.カルボン酸の添加 |
227 |
| B.ZnS：Mn2＋/ SiO2 ナノ粒子 |
227 |
| C.共沈を利用した液相反応と紫外線照射処理とを組み合わせたナノクリスタル蛍光体の製造方法 |
227 |
| D.ZnS：Mn2＋ ナノクリスタルとリポソームからなるハイブリッド材料の開発(慶応大) |
229 |
| (2) 逆ミセル法と表面修飾 |
231 |
| (3) ホットソープ法と発光効率の向上 |
231 |
| A.硫化物シェルを有するカルコゲン化亜鉛半導体超微粒子 |
232 |
| B.セレン化亜鉛超微粒子の製造方法 |
233 |
| (4) ゾルーゲル法 |
234 |
| (5) ポリアリルアミンをテンプレートに用いた CdS ナノ粒子の合成 |
235 |
| 4.4 金属ナノ粒子の合成と高機能化 |
235 |
| 4.4.1 金属ナノ粒子の合成・分散方法 |
236 |
| (1) 一般的な還元剤を用いる金属ナノ粒子複合体 |
236 |
| (2) π共役高分子を用いる高分子-金属ナノ粒子複合体 |
237 |
| (3) Relaxative Auto-Dispersion Process(RAD)法 |
238 |
| (4) 高分子のミクロ相分離を利用した有機-金属微粒子複合体 |
239 |
| (5) 金属錯体蒸気を利用した用いた有機-金属微粒子複合体 |
239 |
| 4.4.2 金属ナノ粒子の形態制御による高機能化 |
239 |
| (1) 立方体白金ナノ粒子と NOx の還元反応(東京工業大学) |
240 |
| (2) コア・シェル構造の金属クラスターナノ構造体の触媒作用(山口東理大) |
241 |
| (3) 金ナノロッド塗料(三菱マテリアル) |
242 |
| 4.4.3 表面修飾による金属ナノ粒子の高機能化 |
243 |
| (1) 液晶ディスプレイの性能を高める金属ナノ粒子(山口東理大) |
243 |
| (2) 電子部品実装用ペースト |
245 |
| A.金ナノ粒子ペーストの色材への応用(日本ペイント) |
245 |
| B.独立分散ナノ粒子を活用した金ナノ導電ペースト(ハリマ化成-アルバック) |
246 |
| (3) アニオン性金属ナノ粒子を用いた炭酸カルシウムの結晶化制御(京大院工) |
249 |
| 4.4.4 金属ナノ粒子の組織化技術と応用 |
250 |
| (1) 金属ナノ粒子の三次元組織化 |
251 |
| A.金ナノ粒子の集積化による DNA 相補鎖の検出 |
251 |
| イ.一塩基の違いを判定する金ナノ粒子(理化学研究所) |
252 |
| ロ.PEG 化金ナノ粒子を用いた免疫診断法(東京理科大学) |
252 |
| B.熱応答性磁性ナノ粒子による生体分子の分離(神戸大学) |
254 |
| C.かご型アミノシルセスキオキサンを用いた金属ナノ粒子組織体(京大学院工学) |
256 |
| D.ディスク状配位子と銀イオンから構成される分子ボールベアリング(東大大学院) |
257 |
| (2) 金属ナノ粒子の二次元組織化 |
257 |
| A.ナノ粒子の滴下・溶媒乾燥 |
257 |
| イ.アルカンチオール系自己組織化膜被覆金ナノ粒子の配列 |
257 |
| B.LB 法による金ナノ粒子の配列制御 |
257 |
| C.配位子間または配位子と基板との相互作用を利用する配列制御 |
259 |
| イ.炭化フッ素系配位子に保護された金属ナノ粒子のヘキサゴナルパッキング(東大院) |
259 |
| ロ.チオール有機化合物自己組織単分子膜を介した金属ナノ粒子の配列 |
260 |
| ハ.交互積層法 |
260 |
| (3) 金属ナノ粒子のパターン形成技術 |
261 |
| A.単分子膜を介するナノ粒子の配列・固定法 |
261 |
| B.基材に直接固定する方法 |
261 |
| C.金ナノ粒子のパターン形成技術の例 |
261 |
| イ.アクリルアミド系高分子ナノシートによる金ナノ粒子の配列制御(東北大学) |
261 |
| ロ.レーザ固定法(九大院工) |
263 |
| ハ.電界と光照射を組み合わせたパターン固定技術 |
264 |
| (4) 金属ナノ粒子の一次元組織化 |
265 |
| A.テンプレート法 |
265 |
| B.リソグラフィー技術の応用 |
267 |
| C.自発的一次元自己組織化 |
268 |
| イ.金属ナノ粒子-両親媒性有機化合物複合体の一次元自己組織化(九大院工) |
268 |
| ロ.電荷移動反応を利用したテトラチアフルバレンー金属一次元ナノ構造体の合成(京大院工) |
272 |
| (5) 高密度磁気記録媒体用磁性ナノ粒子の開発とパターン配列化 |
274 |
| A.FePt ナノ粒子の合成法 |
275 |
| イ.熱分解法 |
275 |
| ロ.逆ミセル法を用いた FePt ナノ粒子の合成法 |
275 |
| ハ.アルコール還元法による FePt ナノ粒子の合成法 |
275 |
| B.熱揺らぎの問題解決に向けた FePt ナノ粒子の合成(特許例) |
275 |
| イ.FePt 系の合金ナノ粒子の熱処理における焼結を防止する方法 |
275 |
| ロ.熱処理を施さずに高い硬磁性を示すナノ粒子、前記ナノ粒子を磁性層に含有する磁気記録媒体 |
277 |
| ハ.磁性ナノ粒子で形成された磁気記録媒体およびそれを用いた記録方法 |
278 |
| ニ.基板上に強磁性ナノ粒子を均一、かつ高密度に単層で固定された磁気記録媒体 |
281 |
| C.自己組織化とナノインプリメントを利用したパターンドメディア(東芝) |
283 |
第5章 超分子デンドリマー・有機-無機ナノ構造体の合成と機能付与 |
|
| 5.1 ナノテクノロジーを用いた材料の創製 |
288 |
| 5.1.1 生体にみられる機能の模倣 |
288 |
| 5.1.2 分子機能材料(分子協調材料) |
289 |
| (1) デンドリマーの利用 |
290 |
| (2) 分子の自己組織体とナノコピー |
290 |
| 5.2 超分子デンドリマー |
291 |
| 5.2.1 デンドリマーの特徴 |
291 |
| (1) 合成法と分子形態 |
292 |
| (2) デンドリマーの特徴 |
294 |
| (3) 代表的なデンドリマー |
294 |
| A.ポリ(アミドアミン)デンドリマー |
294 |
| B.巨大な球状の空間形態を有するポリベンジルエーテルデンドリマー |
295 |
| C.精密金属自在集積機能を有するフェニルアゾメチンデンドリマー |
295 |
| D.デンドリマーの巨大化 |
296 |
| 5.2.2 デンドリマーの機能と応用 |
297 |
| (1) 光機能性素子への応用 |
297 |
| A.光補集アンテナ機能 |
297 |
| イ.デンドリマー亜鉛ポルフィリン |
297 |
| ロ.発光性デンドリマー |
298 |
| B.光誘起電子移動機能 |
299 |
| イ.水溶性デンドリマー亜鉛ポルフィリン錯体の光誘起電子移動機能 |
299 |
| ロ.水溶性デンドリマー組織で孤立化した分子ワイヤの光誘起電子移動能 |
300 |
| (2) 色素レーザへの応用 |
301 |
| (3) 有機EL素子への応用 |
301 |
| A.有機EL材料としてのデンドリマー |
301 |
| B.燐光材料を導入したデンドリマー有機EL材料の開発(凸版/CDT) |
302 |
| C.フェニルアゾメチンデンドリマーの有機EL素子への応用(慶應義塾大学) |
303 |
| D.その他のEL素子用デンドリマー |
305 |
| イ.スチルベン系共役デンドリマー |
305 |
| ロ.フッ素化デンドリマー |
305 |
| (4) 医療材料への応用 |
306 |
| (5) デンドリマーを用いた分子インプリンティング |
307 |
| (6) 刺激応答性と分子センサ |
307 |
| 5.2.3 デンドリマー/金属ハイブリッドの合成と応用 |
308 |
| (1) ポリプロピレンイミンデンドリマー/金属ハイブリッド |
308 |
| A.ポリプロピレンイミンデンドリマー固定化 Pd 触媒の開発 |
308 |
| (2) ポリアミドアミンデンドリマー/金属ハイブリッド |
310 |
| (3) フェニルアゾメチンデンドリマー/金属ハイブリッド(慶應義塾大学) |
311 |
| A.フェニルアゾメチンデンドリマーを鋳型とした白金ナノ粒子の合成 |
311 |
| B.フェニルアゾメチンデンドリマーを鋳型としたCdS金属クラスターの合成 |
312 |
| C.フェニルアゾメチンデンドリマーの鉄イオンの内包/放出の精密制御 |
312 |
| D.フェニルアゾメチンデンドリマーの色素増感太陽電池への応用 |
313 |
| (4) デンドリマー/金属ハイブリッドの光学材料、素子への応用 |
314 |
| 5.2.4 デンドリマーの集合化による新しい機能材料の創製 |
318 |
| (1) 遷移金属イオンとデンドリマーの集合化による発光素子(東大院工) |
318 |
| (2) スピンクロスオーバーデンドリマー(東大院工・科学技術振興機構 ERATO ナノ空間プロイジェクト) |
319 |
| 5.3 自己組織化による有機-無機ナノ構造体の合成と応用 |
322 |
| 5.3.1 生体分子の自己組織化を利用した分子認識機能有機-無機ナノ構造体の合成 |
322 |
| (1) 人工ペプチドバンドル(ラセン)の情報認識 (東大院工) |
322 |
| (2) 核酸の自己集合により形成されるかご状分子集合体：Nucleo-nanocage(九大院工) |
325 |
| (3) シャペロニン/ナノクラスター複合体(東大院工) |
325 |
| 5.3.2 吸着単分子膜、積層膜を用いた有機・無機超分子構造体 |
326 |
| (1) LB 法を用いた超薄膜のナノデバイスへの応用 |
327 |
| A.DNA ナノ分子集合体を用いた多種類の物質を認識できる新センシングシステム (産総研) |
327 |
| B.集積型金属錯体 LB 膜の非線形光学特性(北大院) |
328 |
| C.ポリマーナノシートを用いた光電変換ナノデバイス(東北大学多元物質化学研究所) |
329 |
| (2) 金・チオール自己組織化単分子膜を利用した無機-有機複合超分子構造体 |
332 |
| A.SAM の応用 |
332 |
| B.オリゴチオフェン/フラーレン二成分系化合物の光電変換素子への応用(広島大院工) |
333 |
| C.有機分子と金属イオンの自己組織化分子多層膜を用いた精密リソグラフィー「分子定規」(自然科学研究所) |
336 |
| (3) 交互吸着法を応用した自己組織化無機-有機複合超分子構造体 |
339 |
| A.交互吸着法を応用した酸化チタンのナノシート(物質・材料研究機構) |
340 |
| B.C60とポルフィリンの交互積層膜を用いた光電変換素子の開発(奈良先端科学技術大学院大学) |
341 |
| 5.3.3 インターカレート有機・無機層状構造体 |
342 |
| A.ポリジアセチレンー層状複水酸化物複合体の光機能(名大院工) |
343 |
| B.水酸化亜鉛と有機カルボン酸の自己組織化反応による有機・無機層状構造体(山形大学工学部) |
344 |
| 5.3.4 高次複合系人工光合成型エネルギー変換システムの構築(阪大院工・京大院工) |
345 |
| (1) C60クラスターを用いた人工光合成反応中心モデル |
346 |
| (2) ポルフィリンデンドリマー・フラーレン超分子複合系有機太陽電池 |
347 |
| (3) ポルフィリン修飾金ナノ粒子とフラーレンの逐次自己組織化超分子集合体を用いた太陽電池 |
348 |
| 5.3.5 ナノ金属錯体 |
350 |
| (1) ナノ金属錯体の特徴 |
351 |
| (2) 金属錯体集積化ナノワイヤー |
351 |
| (3) 単分子磁石 |
353 |
| A.Mn12 核クラスター錯体 |
353 |
| B.ナノワイヤー単分子磁石(単一次元鎖磁石) |
355 |
| (4) スピンクロスオーバー挙動を示す金属錯体 |
356 |
| A.スピンクロスオーバー現象とは |
357 |
| B.共同効果の表れる集合体構造 |
357 |
| (5) 多孔性金属錯体ナノ細孔の動的気体吸蔵(京大院工) |
358 |
| 5.4 分子転写法とナノ構造体の作成 |
361 |
| 5.4.1 鋳型重合法の課題 |
361 |
| 5.4.2 分子転写法 |
362 |
| (1) 分子転写法の特徴 |
362 |
| (2) 酸化物超薄膜による分子認識(理研フロンティア) |
362 |
| (3) シリカ超薄膜を用いた分子ラッピングによる分子性材料の合成(理研フロンティア) |
364 |
| (4) 有機ゲル微細構造を転写した3次元ナノ超構造体(九大院工) |
366 |
| (5) 両親媒性ディスク状化合物の自己組織体を転写した3次元ナノ超構造体(信州大学繊維学部) |
367 |
