ナノカーボン/ナノ粒子への表面グラフト化による機能付与および分散性制御と機能設計の両立による新規複合材料開発の指針【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

カーボンナノチューブやグラフェンなどのナノカーボン、及びシリカなどのナノ粒子表面へのポリマーのグラフト化反応の方法論についてまとめる。ついで、いくつかの具体例をあげて、ナノ粒子表面へ導入した官能基をベースとするポリマーグラフトナノ粒子の合成例や実験方法の実際と、その表面評価技術について解説する。また、ナノ粒子表面への抗菌性ポリマーのグラフト化や生物忌避性物質などの固定化によるナノ粒子表面への多彩な機能付与について述べる。炭素材料表面へのナノカーボンの固定化とその新規材料としての可能性や、表面グラフト化によるナノ粒子の分散制御技術についても解説する。さらに、ナノ粒子グラフト化技術のセルロースナノファイバーやセルロースナノクリスタルの表面疎水化への応用についても述べる。

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★グラフト化とは既存のポリマー（幹）に別のモノマーを枝のように結合させ新しい機能を付与する技術です。

→本講演では、カーボンナノチューブやグラフェンなどのナノカーボン、及びシリカなどのナノ粒子表面へのポリマーのグラフト化反応の方法論についてまとめます。

→いくつかの具体例をあげてナノ粒子表面へ導入した官能基をベースとするポリマーグラフトナノ粒子の合成例や実験方法の実際とその表面評価技術について解説します。

■注目ポイント

★ナノ粒子表面への抗菌性ポリマーのグラフト化や生物忌避性物質などの固定化によるナノ粒子表面への多彩な機能付与について解説！

★炭素材料表面へのナノカーボンの固定化とその新規材料としての可能性や表面グラフト化によるナノ粒子の分散制御技術について解説！

★ナノ粒子グラフト化技術のセルロースナノファイバーやセルロースナノクリスタルの表面疎水化への応用について解説！

習得できる知識

・ナノ粒子の表面グラフト化の方法論を理解することにより、粒子表面の機能設計と分散制御技術が習得できる。
・習得した技術を、最近注目のセルロースナノファーバーやセルロースナノクリスタルなどの新規ナノ材料のグラフト化への展開能力が得られる。                           
・新規機能材料開発の一つの手段として、ナノ材料表面グラフト化技術を応用する知識が習得できる。
・分散性を制御したナノ材料の新しい応用に関する情報が得られる。

セミナープログラム

１．はじめに
　1.1 なぜ、グラフト化？
　1.2 ナノカーボンとナノ粒子の特徴
　　1.2.1 カーボンブラック
　　1.2.2 カーボンナノチューブ
　　1.2.3 炭素繊維、気相生長炭素繊維
　　1.2.4 フラーレン
　　1.2.5 グラフェンと酸化グラフェン
　　1.2.6 シリカナノ粒子
　1.3 セルロースナノファイバーとセルロースナノクリスタルの特徴

２．グラフト化の方法論〜育毛法と植毛法

３．表面から毛（ポリマー）を伸ばす〜育毛法
　3.1 ラジカル重合、リビングラジカル重合
　3.2 イオン重合
　3.3 デンドリマー合成法の応用

４．毛（ポリマー）を植え付ける〜植毛法
　4.1 表面官能基の利用
　　4.1.1 表面官能基と末端反応性ポリマーとの反応
　　4.1.2 リビングポリマーとの反応
　　4.1.3 ポリビニルオキサゾリンの利用
　　4.1.4 シランカップリング剤の利用
　4.2 グラフト反応の起点としてのナノカーボンの芳香族環（グラフェン構造）
   　4.2.1 芳香族環の反応性〜酸化処理による官能基導入
   　4.2.2 ナノカーボンはラジカルを捕捉する〜ラジカル捕捉能の利用
   　4.2.3 芳香族環とフェロセンとの配位子交換反応の利用
   　4.2.4 π-π相互作用の利用

５．炭素材料表面へのナノ粒子の固定化
　5.1 配位子交換反応の利用
　　5.1.1 炭素材料表面へのナノカーボンの固定化
　　5.1.2 炭素材料表面へのナノシリカの固定化
　5.2 ポリビニルオキサゾリンの利用

６．環境負荷の少ないグラフト反応〜大量合成を目指して
　6.1 溶媒を用いない乾式系における大量合成
　6.2 イオン液体を用いるグラフト重合

７．ナノ粒子表面グラフト鎖の評価技術
　7.1 グラフト率の評価
　7.2 表面分析機器による評価法
　7.3 熱分解GC-MSによる評価法

８．ポリマーグラフトナノ粒子の分散性
　8.1 表面ぬれ性の制御
　8.2 グラフト鎖による分散性制御
　8.3分散性を生かしたポリマーグラフトナノ粒子の応用展開

９．分散性を付与したナノ粒子の応用展開
 　9.1　アクチュエーター
　 9.2　水素センサー

１０．ナノ粒子表面への機能物質の固定化
　10.1 機能物質の固定化の意義
　10.2 生体親和性の付与
　10.3 生物忌避性の付与
　10.4 抗菌・防かび性の付与
　10.5 難燃性の付与
　10.6 その他

１１．セルロースナノファーバー（CNF）やセルロースナノクリスタル（CNC）へのグラフト化の応用展開
　11.1 CNFとCNC表面官能基変換
　11.2 TEMPO酸化CNF(TOCN)表面グラフト化
　11.3 CNCの表面グラフト化
　11.4 CNFとCNCへの機能付与　

１２．ゾルゲル法を利用した抗菌性シリカの大量合成
　12.1　有機無機モレキュラーハイブリッド
　12.2　機能付与

１３．おわりに

【質疑応答】

【キーワード】

簡便な表面グラフト化、分散性ナノカーボン大量合成、水素センサーへの応用、アクチュエータへの応用

【講演のポイント】

ナノ粒子やナノカーボン表面への簡便なグラフト方法をまとめ、表面グラフト化による、分散性制御や抗菌性や難燃生の付与について紹介する。さらに、表面グラフト化CNTの新規アクチュエーターや水素センサーなどへの応用展開についても紹介する。

セミナー講師

新潟大学工学部　 名誉教授　 坪川　紀夫　氏

セミナー受講料

【1名の場合】45,100円(税込、資料作成費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

主催者

開催場所