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(In Japanese)多孔性ポリマーの製造方法および多孔性ポリマー

Patent code P170014591
File No. S2016-0433-N0
Posted date Sep 14, 2017
Application number P2016-022476
Publication number P2017-141335A
Date of filing Feb 9, 2016
Date of publication of application Aug 17, 2017
Inventor
  • (In Japanese)仁科 勇太
  • (In Japanese)西原 洋知
  • (In Japanese)京谷 隆
  • (In Japanese)大和田 真生
  • (In Japanese)針谷 明夫
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title (In Japanese)多孔性ポリマーの製造方法および多孔性ポリマー
Abstract (In Japanese)
【課題】
 フラーレンを主成分とした、より大きい比表面積を有する多孔性ポリマーの製造方法および多孔性ポリマーを提供する。
【解決手段】
 複数の水酸化フラーレンを、2以上の官能基を有する架橋剤で架橋反応させる。このとき、1つの水酸化フラーレンに付加された架橋剤の平均数が2以上5以下となるよう、架橋反応させることが好ましい。また、架橋反応は、エステル化反応またはエーテル化反応であることが好ましい。これにより、3次元の架橋構造を有し、フラーレンの含有量が50wt%より大きい多孔性ポリマーが得られる。
【選択図】
 図2
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


フラーレン(C60)は、炭素原子のみで構成される最小のクラスターで、一つの粒子として見なすこともできる。フラーレンは、熱安定性を有し、非常に安定した構造を有している。また、フラーレン分子の表面は、吸着能、水素化触媒能、ラジカル捕集能など多くの機能を有している。しかし、フラーレン結晶は、ファンデルワールス力により面心立方格子構造をとるため、結晶中に存在するフラーレン分子の殆どは、その表面が外部に露出していない。このため、その優れた表面機能を十分に発揮することができない。実際、フラーレン1分子の比表面積を計算すると、2625 m2/g と非常に大きいが、フラーレン結晶の比表面積をガス吸着により測定すると、ほぼ0 m2/gになっている。



そこで、フラーレン結晶のような密な構造ではなく、フラーレン同士の間に空間が生じるよう、架橋分子を介してフラーレン同士を連結したポリマー構造にすることにより、比表面積の大きい材料が得られると考えられる。従来、フラーレンを架橋分子で連結したポリマーとして、鎖状の架橋分子でフラーレン同士を連結したもの(例えば、非特許文献1乃至5参照)や、フラーレンを組み入れた2次元の有機金属錯体(例えば、非特許文献6参照)、フラーレン薄膜(例えば、特許文献1参照)、フラーレンを含み、3次元規則構造を有する多孔性の共有結合性有機構造体(例えば、非特許文献7参照)などが報告されている。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、フラーレンを主成分とする多孔性ポリマーの製造方法および多孔性ポリマーに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
複数の水酸化フラーレンを、2以上の官能基を有する架橋剤で架橋反応させることにより、3次元の架橋構造を有し、フラーレンの含有量が50wt%より大きい多孔性ポリマーを得ることを特徴とする多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項2】
 
溶媒中に前記複数の水酸化フラーレンと前記架橋剤とを加えて加熱することにより、架橋反応させることを特徴とする請求項1記載の多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項3】
 
前記溶媒は、有機溶媒であることを特徴とする請求項2記載の多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項4】
 
前記複数の水酸化フラーレンをエステル化反応させることにより、前記多孔性ポリマーを得ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項5】
 
前記複数の水酸化フラーレンをエーテル化反応させることにより、前記多孔性ポリマーを得ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項6】
 
1つの水酸化フラーレンに付加された架橋剤の平均数が2以上5以下となるよう、架橋反応させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の多孔性ポリマーの製造方法。

【請求項7】
 
複数の水酸化フラーレンが3次元的に架橋された構造を有し、フラーレンの含有量が50wt%より大きいことを特徴とする多孔性ポリマー。

【請求項8】
 
1つの水酸化フラーレンに付加された架橋剤の平均数が2以上5以下であることを特徴とする請求項7記載の多孔性ポリマー。


IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016022476thum.jpg
State of application right Published
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