JP2008195609A - メソ構造体及びシリカメソ構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高分子表面に配置されている管状のメソ細孔を有するメソ構造体であって、該メソ細孔が上記高分子表面に対して平行な第1の方向に配向していることを特徴とするメソ構造体、シリカメソ構造体、メソ構造体の製造方法、シリカメソ構造体の製造方法及びメソ細孔の配向制御方法。
【選択図】図1
Description
基板上に均一なメソポーラス薄膜を作成する方法としては、例えば、非特許文献3に記載されている様な、スピンコートによる方法、非特許文献4に記載されている様なディップコートによる方法、非特許文献5に記載されている様な固体表面に膜を析出させる方法等がある。
Nature第359巻710ページ Journal of Chemical Society Chemical Communicationsの1993巻680ページ Journal of Chemical Society Chemical Communicationsの1996巻1149ページ Nature第389巻364ページ Nature第379巻703ページ
又、本発明の他の目的は、形成する基板の種類によらず、管状のメソ細孔が高度に配向しているメソ構造体、更には、シリカメソ構造体を製造する方法を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、メソ構造体のメソ細孔の配向を適宜に制御する方法を提供することにある。
そして、上記した様な各態様のメソ構造体は、機能素子への展開にあたって極めて有効な構成となることが期待される。
(i)配向処理が施された高分子表面を用意する工程;及び
(ii)配向処理が施された上記表面と、界面活性剤とアルコキシドとを含む液体とを接触させた状態でアルコキシドを加水分解し、配向処理が施された高分子表面にメソ構造体を形成する工程を有することを特徴とするメソ構造体の製造方法である。
(i)上記高分子表面を構成する高分子化合物の分子鎖が高分子表面に対して平行な所定の方向に配向している高分子表面を用意する工程;及び
(ii)上記高分子化合物の分子鎖と界面活性剤分子との化学的相互作用によって、界面活性剤の分子を、高分子化合物の分子鎖と平行に並ばせることによって該分子鎖の配向方向に直交する方向に配向させ、その外側にシリカが存在しているロッド状の界面活性剤ミセル構造を形成して、内部に界面活性剤が充填され、且つ、高分子化合物の分子鎖の配向方向とほぼ直交する方向に配向したメソ細孔を有するシリカメソ構造体を形成する工程を有することを特徴とするシリカメソ構造体の製造方法である。
ところで、本明細書中におけるメソ構造体とは、その有するメソ細孔が中空のものだけでなく、メソ細孔内に界面活性剤の集合体等を保持したままの状態のものも包含する。そして、界面活性剤等を保持しているメソ細孔を含むメソ構造体の場合は、該メソ細孔から界面活性剤を除去してメソ細孔内を中空にすることによってメソポーラスなメソ構造体となる。
<第1実施態様(高分子膜上にメソ構造体配置;ラビング処理)>
図1の(a)及び(b)は、各々、本発明の実施態様にかかるメソ構造体の一例の概略斜視図である。図1において、11は基材、12は高分子膜、そして、14が高分子膜12の表面上に配置されているメソ構造体である。そして、該メソ構造体14は、図1に示したように管状のメソ細孔13を有している。
高分子膜12の表面状態の制御方法の1例として、ラビング処理が挙げられる。該ラビング処理を施した高分子膜上にメソ構造体を形成すれば、メソ細孔がラビング方向に配向したものが得られる。例えば、所定の基材上に形成した高分子膜の表面を、ナイロンやベルベット等で所定の方向にラビングする。その後、ラビング処理面上に、常法に従って、具体的には、例えば、酸性条件下、界面活性剤の共存下でアルコキシシランを加水分解させると、ラビング処理表面上に管状のメソ細孔を多数有するメソ構造体が形成される。そして、このようにして形成された管状のメソ細孔は、高分子膜の表面のラビング方向に配向したものとなる。
ラビング方法やその条件は特に限定されるものでなく、例えば、液晶化合物の配向処理等に用いられている方法及び条件を適宜に応用することができる。一例として、具体的な条件を挙げれば、ラビング用の布帛としてナイロンやベルベット等を用い、これらの布帛を直径24mmのローラに巻き付け、該布帛を巻き付けたローラが、処理されるべき高分子膜表面に丁度接する状態を基準として0.4mm程度沈み込むように、該ローラを高分子膜に押し込み(以降「押し込み量」)、該ローラを毎分1000回転で回転させ、一方、高分子膜を載置しているステージを毎秒600mmで移動させることで、高分子膜の表面をラビング処理することができる。又、この処置は、1回でもよく、或いは、複数回繰返して行なってもよい。
上記の様なラビング処理がなされる高分子膜の材料は、特に限定されるものでないが、例えば、液晶の分野において、液晶化合物の配向膜として用いることが知られている材料は、本発明においても好適に用いることが出来ると考えられる。具体的には、例えば、ポリエチレン[−(CH2CH2)−]、ナイロン66[−NHC6H12NHCOC4H8CO−]、ナイロン69[−NHC6H12NHCOC7H14CO−]、ナイロン6TPA[−NHC6H12NHCO−Φ−CO−]、ポリブチレンテレフタレート[−C4H8OCO−Φ−COO−]、ポリエチレンテレフタレート[−C2H4OCO−Φ−COO−]、ポリイミド(例えば、下記化学式(i)参照)、ポリエステル、パリレンポリパラキシレン等が挙げられる。
図1に示した実施の形態においては、表面処理される高分子膜が基材に保持されている構成として記載したが、該高分子膜は必ずしも薄膜である必要はなく、高分子膜自体が基材である様な構成も、又、本発明の範囲のものである。又、後述するが、高分子膜表面上に形成されるメソ構造体のメソ細孔内の界面活性剤の除去工程として、焼成を採用する場合には、高分子膜は焼成に絶えられる基材上に形成することが好ましい。この様な基材材料としては、例えば、石英ガラスやシリコン等が挙げられる。又、この様な基板上に形成される高分子膜の厚みは特に限定されるものでないが、例えば、1〜100nm程度とすればよい。
高分子膜12の表面状態を適宜に制御する他の方法としては、高分子膜をラングミュア−ブロジェット(LB)法で作成したLB膜とする方法が挙げられる。以下、かかる態様について説明する。LB膜は、水面上に展開された単分子膜を板状の基材(以下、基板と呼ぶ)上に移し取ることによって形成される膜であり、成膜を繰り返すことで、所望の層数の膜を形成することができる。本態様でいうLB膜には、上記のものの他、基板上に形成されたLB膜に熱処理等を施し、累積構造を保ったままで化学構造を変化させたLB膜誘導体の単分子累積膜も包含される。
基板上にLB膜を成膜する際には、従来の一般的な方法を用いることができる。図2に、一般的なLB膜の成膜装置を模式的に示した。図2において、21は、純水22を満たした水槽である。23は固定バリアであり、不図示の表面圧センサーがつけられている。水面上の単分子層26は、目的の物質或いは目的物質前駆体の溶解した液体を、可動バリア24との間の領域の水面上に滴下することで形成され、可動バリア24の移動によって表面圧が印加される構造になっている。可動バリア24は、基板25に膜を成膜する間、一定の表面圧が印加されるように、表面圧センサーによってその位置が制御されている。純水22は、不図示の給水装置及び排水装置により、常に清浄なものが供給される様に構成されている。水槽21には、一部窪みが設けられており、この位置に基板11が保持され、不図示の並進装置によって一定の速度で上下動する構造になっている。水面上の膜は、基板が水中に入っていく際、及び引き上げられる際に基板上に移し取られる。
本発明のメソ構造体は、上記したようにして、ラビング処理を施したり、LB膜としたりして表面状態が制御されている高分子膜を用い、その上にメソ構造体を形成することによって容易に得られる。以下、シリカメソ構造体を形成することを例にとってメソ構造体の製造方法について説明する。
メソ構造体の形成に用いる反応容器としては、例えば、図4の様な構成のものである。反応容器41の材質は、薬品、特に酸に対する耐性を有するものであれば特に限定はなく、例えば、ポリプロピレンやポリフッ化エチレン系樹脂(商品名:テフロン等)の様なものを用いることができる。反応容器41内には、耐酸性の材質の基板ホルダー43が、例えば、図4に示した様に置かれており、前記した様にラビング処理された高分子膜やLB膜を表面に有する基板45はこれを用いて保持される。図4は、基板45を水平に保持する例を示してあるが、基板45の保持は水平に限定されるものではない。尚、図4において、42は、耐酸性の材料で形成された蓋であり、又、44は、蓋と容器41の密閉性を高める為のシール材(Oリング等)である。
基材としては、先に述べたような方法で予め配向処理の施された基板を用いることが好ましい。配向処理を施す基板の材質に特に限定はないが、特に、上記したような酸性条件下においても安定な、耐酸性の材料を用いることが好ましい。例示すると、石英ガラス、セラミックス、樹脂等が使用可能である。
シリカメソ構造体の形成の際に使用する界面活性剤としては、例えば、4級アルキルアンモニウム塩の様なカチオン性界面活性剤、ポリエチレンオキシドを親水基として含む界面活性剤やアルキルアミンの様な非イオン性界面活性剤等の中から適宜に選択することができる。又、使用する界面活性剤分子の長さは、目的のメソ構造の細孔径に応じて決めればよい。又、界面活性剤ミセルの径を大きくするために、メシチレンの様な添加物を加えてもよい。界面活性剤としての4級アルキルアンモニウムの具体例としては、例えば、下記化学式(iii)で示される様なものが好適に用いられる。
先に述べたように、上記した様な界面活性剤の水溶液に塩酸等の酸を混合し、pH=2以下に調整したものに、ケイ素のアルコキシド(アルコキシシラン)を混合したものを用い、図4に示した様な構成の反応容器を用いることで、基板上にシリカメソ構造体を析出させることができる。析出させる際の温度には特に制約はないが、室温〜100℃程度の温度領域において選択すればよい。反応時間は、数時間〜数ヶ月程度で、時間が短いほど薄いシリカメソ構造体を形成することができる。本発明のシリカメソ構造体は、この様にして基板上に形成されたシリカメソ構造体を、純水で洗浄した後、空気中で自然乾燥させることで容易に得られる。
こうして得られたシリカメソ構造体中のメソ細孔の内部には、界面活性剤が詰まっており、これを除去することでメソ細孔内を中空とし、メソポーラス構造体を作成することができる。界面活性剤の除去方法は、焼成、溶剤による抽出、超臨界状態の流体による抽出等の中から適宜に選択すればよい。例えば、空気中、550℃で10時間焼成することによって、メソ構造を殆ど破壊することなく、メソ構造体から完全に界面活性剤を除去することができる。又、溶剤抽出等の手段を用いると、100%の界面活性剤の除去は困難ではあるものの、焼成に耐えられない材質の基板上にメソポーラス構造体を形成することが可能である。このようにして得られる配向性メソポーラスシリカの用途としては、例えば、そのポア内部に金属原子や有機金属分子を導入することで、金属ナノワイヤを有する1次元の導電性を有する機能素子等を挙げることができる。
(実施例1)
本実施例は、ポリマー薄膜にラビング配向処理を施した基板を用いて配向性メソ構造体を作成した例である。
本実施例では、アセトン、イソプロピルアルコール、及び純水で洗浄し、オゾン発生装置中で表面をクリーニングした石英ガラス基板を用いた。そして、該基板に、スピンコートによって下記化学式(iv)で示される構造を有するポリアミック酸AのNMP溶液をスピンコートにより塗布し、200℃で1時間焼成して下記化学式(v)で示されるポリイミドAを形成した。
(ポリイミドAのラビング条件)
・布材質:ナイロン
・ローラー径:24mm
・押し込み:0.4mm
・回転数:1000rpm
・ステージ速度:600mm/s
・繰り返し回数:2回
一方、反応溶液と2週間接触させた基板にも、ほぼ同様の形状のメソ構造体が形成されていることが確認できた。更に、2時間接触させた基板と比較すると、メソ構造体の数が多く、又、各々の粒子の高さが高い傾向が観察された。
又、本実施例において、基板を溶液中に保持する代わりに、配向処理を施した面を溶液表面に接触させるように保持したところ、この場合にも、同様の構造のシリカメソ構造体を作成することができることがわかった。
基板として、配向膜が形成されていない清浄な石英ガラス基板、及び、実施例1と同じ手順でポリイミドA配向膜を形成した後にラビング処理を施さなかった石英基板の2種類を用いた。そして、これらの基板を実施例1で用いたものと同じ反応溶液中に保持させ、実施例1と同じ80℃の条件で2時間、及び2週間反応させた。所定の時間、反応溶液と接触させた基板は、容器から取り出し、純水で十分に洗浄した後に、室温において自然乾燥させた。
本実施例は、基板上に形成されたシリカメソ構造体から、溶剤抽出によって界面活性剤を除去してメソポーラスシリカを作成した例である。本実施例では、実施例1と同じようにしてポリイミドAを形成した後に、ラビング処理を施した石英ガラス基板を用い、実施例1と同じ組成の溶液、同じ手順でシリカメソ構造体を作成した。
このシリカメソ構造体をエタノール中に浸漬し、70℃で24時間抽出を試みたところ、一度の抽出によって、合成されたシリカメソ構造体から90%以上の界面活性剤が除去された。同じ抽出操作を2回繰り返し行なった試料では、95%以上の界面活性剤を除去することができた。そして、抽出後の薄膜を乾燥させエタノールを除去することによって、メソポーラスシリカを得た。
本実施例は、基板上に形成されたシリカメソ構造体から、超臨界状態の流体を用いた抽出によって界面活性剤を除去してメソポーラスシリカを作成した例である。実施例1と同じようにしてポリイミドAを形成した後に、ラビングを施した石英ガラス基板を用い、実施例1と同じ組成の溶液、同じ手順でシリカメソ構造体を作成した。
図8において、81はCO2ボンベ、82はチラー、83はポンプ、84はプレヒーター、85は抽出器、86はヒーター、87はセパレータ、88はガスメータ、89はバルブを示す。
本実施例は、先ず、実施例1で用いたと同様の石英ガラス基板表面にポリイミドLB膜を形成し、該基板の上にシリカメソ構造体を作成した後、更に、該シリカメソ構造体から界面活性剤剤の集合体を焼成により除去してメソ細孔を中空にした例である。
先ず、セチルトリメチルアンモニウム塩化物2.82gを108mlの純水に溶解し、36%塩酸を48.1ml添加して2時間攪拌し、界面活性剤の酸性溶液を作製した。次に、この溶液に、テトラエトキシシラン(TEOS)1.78mlを添加し、2分30秒攪拌した後、上記基板を保持した基板ホルダーの入った図4に示した構成のテフロン製の反応容器中に入れ、基板が反応溶液中に浸漬された状態で保持されるようにした。このとき、LB膜の形成されている面が下向きになるように基板を保持させた(図5(a)参照)。本実施例において使用した反応溶液の最終的な組成は、モル比で、H2O:HCl:セチルトリメチルアンモニウム塩化物:TEOS=100:7:0.11:0.10であった。この容器に蓋をし、更に、該容器をステンレス製の密閉容器に入れた後、80℃に保ったオーブン中に保持した。保持時間は、2時間、及び2週間とした。更に、所定の時間反応溶液と接触させた基板は、容器から取り出し、純水で十分に洗浄した後、室温において自然乾燥させた。
図10に示したように、ポリイミドのLB膜が形成された基板上のシリカメソ構造体は、個々の粒子が一軸方向に延伸されたようになっており、基板表面の配向規制力によって粒子の成長方向を制御することができた。図10中にwで示した個々の粒子の幅は1〜2μmであった。シリカメソ構造体粒子の延伸、及び配向の方向は、LB膜成膜時における基板の移動方向に対して直交する方向であった。
尚、本実施例において、基板を反応溶液中に浸漬させた状態で保持する代わりに、LB膜の成膜された面を反応溶液表面に接触させるように保持した場合にも(図5(B)参照)、上記したと同様の構造のシリカメソ構造体、及びメソポーラスシリカを作成することができた。
本実施例は、基板上に形成されたシリカメソ構造体から、溶剤抽出によって界面活性剤を除去して、メソポーラスシリカを作成した例である。先ず、実施例4と同じ手順で、30層のポリイミドAのLB膜を形成した石英ガラス基板を用い、実施例4と同じ組成の反応溶液、同じ手順で、基板上に一軸配向性のシリカメソ構造体を作成した。次に、このシリカメソ構造体をエタノール中に浸漬し、70℃で24時間抽出を試みたところ、一度の抽出によって90%以上の界面活性剤が、合成されたシリカメソ構造体から除去された。同じ抽出操作を2回繰り返し行なった試料では、95%以上の界面活性剤を除去することができた。抽出後の薄膜を乾燥させエタノールを除去することによって、メソポーラスシリカが得られた。
本実施例は、基板上に形成されたシリカメソ構造体から、超臨界状態の流体を用いた抽出によって界面活性剤を除去して、メソポーラスシリカを作成した例である。
先ず、実施例4と同じ手順で、30層のポリイミドAのLB膜を形成した石英ガラス基板を用い、実施例4と同じ組成の反応溶液、同じ手順で、基板上に一軸配向性のシリカメソ構造体を作成した。
以上説明したように、本発明によれば、メソ細孔を有するメソ構造体の機能素子への展開を可能とする全く新規な構成を有するメソ構造体、更には、シリカメソ構造体が提供される。
又、本発明によれば、形成する基板の種類によらず、管状のメソ細孔が高度に配向しているメソ構造体、更には、シリカメソ構造体が容易に得られるメソ構造体の製造方法が提供される。
更に、本発明によれば、メソ構造体のメソ細孔の配向を適宜に制御するメソ細孔の配向制御方法が提供される。
Claims (54)
- 高分子表面に配置されている管状のメソ細孔を有するメソ構造体であって、該メソ細孔が上記高分子表面に対して平行な第1の方向に配向していることを特徴とするメソ構造体。
- ケイ素が含まれている請求項1に記載のメソ構造体。
- 高分子表面を構成している高分子化合物の分子が、高分子表面内の第2の方向に配向している請求項1又は2に記載のメソ構造体。
- 第2の方向が、請求項1に記載の第1の方向と異なる請求項3に記載のメソ構造体。
- 第1の方向と該第2の方向とがほぼ直交する請求項4に記載のメソ構造体。
- 高分子表面が、ラングミュア−ブロジェット膜からなる請求項3に記載のメソ構造体。
- 高分子表面が、所定の方向にラビングされた表面である請求項1に記載のメソ構造体。
- 所定の方向が、請求項1に記載の第1の方向と同じ方向である請求項7に記載のメソ構造体。
- 高分子が、ポリエチレン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド及びパリレンポリパラキシリレンから選ばれる少なくとも1つを含んで構成されている請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のメソ構造体。
- 高分子が、ポリイミドを含む請求項9に記載のメソ構造体。
- 高分子表面が基材に支持された高分子膜からなり、且つ、メソ構造体は、該高分子膜の該基材と接している面とは反対側の面上に配置されている請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のメソ構造体。
- 基材が、ガラスである請求項11に記載のメソ構造体。
- 高分子表面上に配置されている管状のメソ細孔を有するシリカメソ構造体であって、高分子表面を構成している高分子化合物の分子が上記表面に対して平行な第1の方向に配向しており、且つ、該高分子表面上に、化学的相互作用によって界面活性剤の分子が上記高分子化合物の高分子鎖の配向方向に平行に並ぶことにより形成された高分子鎖の配向方向と直交する方向に配向したロッド状の界面活性剤ミセル構造を有し、且つ、該界面活性剤ミセル構造の外側にシリカが存在することにより、上記管状のメソ細孔が上記第1の方向とほぼ直交する方向に配向していることを特徴とするシリカメソ構造体。
- 界面活性剤が、カチオン性界面活性剤若しくはノニオン性界面活性剤である請求項13に記載のシリカメソ構造体。
- カチオン性界面活性剤が、4級アルキルアンモニウム塩である請求項14に記載のシリカメソ構造体。
- 構造式中のR4が、C12〜C16の直鎖状アルキル基である請求項16に記載のシリカメソ構造体。
- ノニオン性界面活性剤が、アルキルアミン又はポリエチレンオキシドを親水基として含む界面活性剤である請求項14に記載のシリカメソ構造体。
- 高分子表面がラングミュア−ブロジェット膜からなる請求項13に記載のシリカメソ構造体。
- 高分子化合物が、ポリエチレン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド及びパリレンポリパラキシリレンから選ばれる少なくとも1つである請求項13に記載のシリカメソ構造体。
- 高分子化合物が、ポリイミドである請求項20に記載のシリカメソ構造体。
- メソ細孔が中空である請求項13に記載のシリカメソ構造体。
- 高分子表面が基体に支持された高分子膜からなり、該基体が酸化ケイ素を含む請求項13に記載のシリカメソ構造体。
- 管状のメソ細孔が面内の所定の方向に配向しているメソ構造体の製造方法であって、
(i)配向処理が施された高分子表面を用意する工程;及び
(ii)配向処理が施された上記表面と、界面活性剤とアルコキシドとを含む液体とを接触させた状態でアルコキシドを加水分解し、配向処理が施された高分子表面にメソ構造体を形成する工程、
を有することを特徴とするメソ構造体の製造方法。 - 工程(i)が、高分子表面を所定の方向にラビングする過程を含む請求項24に記載のメソ構造体の製造方法。
- 工程(i)が、表面にラングミュア−ブロジェット膜が露出している高分子表面を用意する過程を含む請求項24に記載のメソ構造体の製造方法。
- 高分子表面を液体中に浸漬することによって配向処理が施された高分子表面と液体とを接触せしめる請求項24〜26のいずれか1項に記載のメソ構造体の製造方法。
- 高分子が、ポリエチレン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド及びパリレンポリパラキシリレンから選ばれる少なくとも1つを含んで構成されている請求項24〜27のいずれか1項に記載の製造方法。
- 高分子が、ポリイミドを含む請求項28に記載のメソ構造体の製造方法。
- 更に、メソ細孔内の界面活性剤を除去し、該メソ細孔を中空とする工程を有する請求項24に記載のメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項24に記載の工程(ii)で得られたメソ構造体を焼成する過程を含む請求項30に記載のメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項24に記載の工程(ii)で得られたメソ構造体から該界面活性剤を溶剤抽出する過程を含む請求項30に記載のメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項24に記載の工程(ii)で得られたメソ構造体から超臨界状態の流体を用いて除去する過程を含む請求項30に記載のメソ構造体の製造方法。
- 高分子表面上に配置されている管状のメソ細孔を有するシリカメソ構造体の製造方法であって、
(i)上記高分子表面を構成する高分子化合物の分子鎖が高分子表面に対して平行な所定の方向に配向している高分子表面を用意する工程;及び
(ii)上記高分子化合物の分子鎖と界面活性剤分子との化学的相互作用によって、界面活性剤の分子を、高分子化合物の分子鎖と平行に並ばせることによって該分子鎖の配向方向に直交する方向に配向させ、その外側にシリカが存在しているロッド状の界面活性剤ミセル構造を形成して、内部に界面活性剤が充填され、且つ、高分子化合物の分子鎖の配向方向とほぼ直交する方向に配向したメソ細孔を有するシリカメソ構造体を形成する工程、
を有することを特徴とするシリカメソ構造体の製造方法。 - 界面活性剤が、カチオン性界面活性剤若しくはノニオン性界面活性剤である請求項34に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- カチオン性界面活性剤が、4級アルキルアンモニウム塩である請求項35に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 構造式中のR4が、C12〜C16の直鎖状アルキル基である請求項37に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- ノニオン性界面活性剤が、アルキルアミン又はポリエチレンオキシドを親水基として含む界面活性剤である請求項35に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 工程(i)が、高分子化合物のラングミュア−ブロジェット膜からなる表面を所定の基体上に形成する過程を含む請求項34に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 高分子化合物が、ポリエチレン、ナイロン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリイミド及びパリレンポリパラキシリレンから選ばれる少なくとも1つである請求項34〜40のいずれか1項に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 高分子化合物が、ポリイミドである請求項41に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 工程(ii)が、高分子表面と、界面活性剤とアルコキシシランとを含む液体とを接触させた状態でアルコキシシランを加水分解する過程を含む請求項34に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 更に、メソ細孔内の界面活性剤を除去する過程を有する請求項34に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項34に記載の工程(ii)で得られたシリカメソ構造体を焼成する過程を含む請求項44に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項34に記載の工程(ii)で得られたメソ構造体から該面活性剤を溶剤抽出する過程を含む請求項44に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 界面活性剤を除去する工程が、請求項34に記載の工程(ii)で得られたメソ構造体から超臨界状態の流体を用いて除去する過程を含む請求項44に記載のシリカメソ構造体の製造方法。
- 高分子表面に配置されている管状のメソ細孔を有するメソ構造体であって、該メソ細孔は、高分子表面に対して平行な所定の方向に配向し、且つ、該所定の方向は、上記高分子表面のラビング方向によって規制されていることを特徴とするメソ構造体。
- ラビング方向と所定の方向とが同一である請求項48に記載のメソ構造体。
- 高分子表面に配置されている管状のメソ細孔を有するメソ構造体であって、該メソ細孔は、高分子表面に対して平行な所定の方向に配向し、該所定の方向は、上記高分子表面を構成する高分子化合物の分子鎖の配向方向によって規制されていることを特徴とするメソ構造体。
- 分子鎖の配向方向と所定の方向とが異なる請求項50に記載のメソ構造体。
- 分子鎖の配向方向と所定の方向とが直交する関係にある請求項51に記載のメソ構造体。
- メソ構造体が有する管状のメソ細孔の配向を制御する方法であって、
所望の方向にラビング処理された高分子表面と、界面活性剤とアルコキシシランとを含む液体とを接触させた状態でアルコキシシランを加水分解せしめる工程を有することを特徴とするメソ構造体のメソ細孔の配向制御方法。 - メソ構造体が有する管状のメソ細孔の配向を制御する方法であって、
所望の方向に高分子化合物の分子鎖が配向している高分子表面と、界面活性剤とアルコキシシランとを含む液体とを接触させた状態でアルコキシシランを加水分解する工程を有することを特徴とするメソ構造体のメソ細孔の配向制御方法。
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