リアクティビティ指向結晶化プロセスを通して,多孔な協調ポリマー結晶におけるドメインアセンブリのモジュール設計
Tomohiro Fukushima1, Satoshi Horike, Hirokazu Kobayashi
1Department of Synthetic Chemistry and Biological Chemistry, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto 615-8510, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|July 24, 2012
まとめ
結晶形成運動を制御することで,多孔な協調ポリマー結晶のモジュール設計が可能になります. これにより,固体溶液または相分離材料を独特の性質で作成することができます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- クリスタログラフィーです.
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 固体の質量特性は,そのドメインアセンブリのメソスケール設計によって著しく影響を受けます.
- 毛細な調整ポリマー (PCP) は,様々な用途にチューニング可能な構造を提供していますが,そのメソスケールアーキテクチャを制御することは依然として課題です.
研究 の 目的:
- 毛細な協調ポリマー結晶におけるドメインアセンブリを制御するためのモジュラー設計戦略を提案する.
- 特定のメソスケールアーキテクチャの合成を指揮する結晶形成運動学の役割を調査する.
主な方法:
- 結晶化運動を制御するために,異なる化学反応性を有する前駆者を利用する.
- 同等な固体溶液タイプの結晶を合成し,比較可能な前駆体反応性を使用します.
- 異質な相分離結晶を合成し,異なる前体反応性を用いる.
主要な成果:
- 反応性誘導結晶化による固体溶液と相分離結晶を含むメソスケール構造の容易合成を実証した.
- 三次相分離結晶に対するワンポット反応アプローチを成功裏に適応した.
- 単相化合物とは異なり,相分離型フレームワークにおける独特のガス吸附性能を観測した.
結論:
- 結晶形成運動は,多孔固体におけるメソスケールドメインの組み立てを制御する上で重要な役割を果たします.
- このアプローチは,カスタマイズされた協同機能を持つ多孔性材料の設計に多用途な経路を提供します.
- 開発された方法は,ユニークなガス吸附能力を持つ先進的な材料への道を開きます.
関連する概念動画
Polymer Classification: Crystallinity
Unlike ionic or small covalent molecules, polymers do not form crystalline solids due to the diffusion limitations of their long-chain structures. However, polymers contain microscopic crystalline domains separated by amorphous domains.
Crystalline domains are the regions where polymer chains are aligned in an orderly manner and held together in proximity by intermolecular forces. For example, chains in the crystalline domains of polyethylene and nylon are bound together by van der Waals...
Crystalline domains are the regions where polymer chains are aligned in an orderly manner and held together in proximity by intermolecular forces. For example, chains in the crystalline domains of polyethylene and nylon are bound together by van der Waals...
Cationic Chain-Growth Polymerization: Mechanism
The cationic polymerization mechanism consists of three steps: initiation, propagation, and termination. In the initiation step of the polymerization process, the π bond of a monomer gets protonated by the Lewis acid catalyst, which is formed from boron trifluoride and water. The protonation of the π bond generates a carbocation stabilized by the electron‐donating group. In the propagation step, the π bond of the second monomer acts as a nucleophile and attacks the generated carbocation,...
Crystal Growth: Principles of Crystallization
Crystallization is a phase transformation process in which crystals are precipitated from a supersaturated solution or formed from other sources. During crystallization, atoms or molecules arrange themselves into a well-defined, rigid crystal lattice to minimize energy.
Initiating crystallization involves manipulating the concentration of the solute and the temperature of the solution. Since crystal growth occurs when the ratio of concentration and solubility of the solute in the solvent – the...
Initiating crystallization involves manipulating the concentration of the solute and the temperature of the solution. Since crystal growth occurs when the ratio of concentration and solubility of the solute in the solvent – the...


