超臨界二酸化炭素のためのノンイオン表面活性物質の設計

科学分野:

• ポリマー化学のポリマー化学について
• マテリアルサイエンス 材料科学
• グリーン・ケミストリー 緑の化学

背景:

• ブロックコポリマーアンフィフィルは,エムルションの安定化に重要な役割を果たします.
• 超臨界の二酸化炭素 (CO2) は,ユニークな性質を持つ環境に優しい溶媒です.
• CO2に不溶性物質を分散させるのは,溶解性の差異のために困難です.

研究 の 目的:

• 断面活性ブロックコポリマーアンフィフィルを合成するために.
• 超臨界CO2下におけるミセルへの自組成を調査する.
• 効果的なCO2互換性表面活性物質の設計基準を確立する.

主な方法:

• ポリスチレン-b-ポリ ((1,1-ジヒドロペルフッロオクチルアクリラート) コポリマーの合成.
• 微小角中性子散射 (SANS) により,ミセルの形成と構造を研究する.
• 表面活性物質の容量を決定するエマルシフィケーション実験.

主要な成果:

• ブロックコポリマーの自己組み立てが,超臨界CO2でコア・シェル・ミセルに実証された.
• これらの非イオン性表面活性物質が,CO2不溶性炭化水素を20%まで乳化する能力を示しました.
• ブロックセグメントの異なった溶解性が確認され,ミセルの形成を促す.

結論:

• CO2のための分子工学的に設計された表面活性物質を開発しました.
• 工業における溶媒廃棄物を減らすために,表面活性物質で改変されたCO2の潜在力を強調した.
• CO2を分散のための連続相として利用するための経路を確立しました.