Aggregation and Dispersion Behavior Control of Nanoparticles by Surface Structure Design

Abstract

論文要旨：分子構造や分子量の異なる界面活性剤やシランカップリング剤などを用いた，水中や有機溶媒 中のナノ粒子の表面修飾や構造設計法は，ナノ粒子間相互作用と凝集・分散挙動の制御に応用されている。 表面修飾状態が適切であれば，表面修飾後に乾燥したナノ粒子は，様々な溶媒に分散することが可能になる。 非凝集の均一分散したナノ粒子分散液からは，ナノ粒子分散高分子複合体など様々な機能性素材の製造が可 能となる。表面構造設計によるナノ粒子間相互作用の変化は，コロイドプローブ AFM 法により評価が可能 である。この方法で得られた相互作用を示す Force curve から，表面修飾した界面活性剤や分子のナノ粒子 分散機構を考察する。 Abstract: Sur face modification and treatment of nanopar ticles by using various sur factants and si-lane coupling agents with dif ferent molecular structure and weight on par ticle sur faces in aqueous solution or organic solvents were applied to control sur face interaction between par ticles and aggrega-tion / dispersion behaviors. If sur face modified molecules were almost completely covered on the sur face of par ticles, sur face modified nanopar ticles were able to be re-dispersed into various organic solvent after sur face treatment on par ticles in suspension and dried nanopar ticles. Various kinds of functional materials, such as uniform nanopar ticles dispersed polymer composites, were prepared from nanopar ticles dispersed suspension without aggregation. Fur thermore, molecular and nanometer scaled sur face structure and interaction after modification was characterized by using a colloid probe atomic force microscope, AFM, method. Based on the measurement results, the action mechanism of some kinds of sur factants and other modified molecules on aggregation and dispersion behavior was discussed.