JP2008222764A - beta-1,3-GLUCAN/ELECTROCONDUCTIVE POLYMER COMPOSITE COVERED WITH SILICA - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は表面をシリカで被覆され、熱的および構造的に安定化した導電性高分子ナノファイバーの調製に関する。 The present invention relates to the preparation of conducting polymer nanofibers coated with silica and thermally and structurally stabilized.
導電性ポリマーとして知られているポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレン等は、特異的なπ電子系の非局在化を特徴とする分子性のワイヤーを形成し、分子エレクトロニクス、ナノバイオ、センサー等の先端的機能材料の開発において今後期待されている有機物質である。 Polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene vinylene, etc., known as conductive polymers, form molecular wires characterized by the delocalization of specific π-electron systems, molecular electronics, nanobio, sensors It is an organic substance that is expected in the future in the development of advanced functional materials such as
無機物質においても各種金属または金属酸化物をナノサイズで構造的に制御する技術の開発が各種の先端的な分野で進められている。その一環として、ゾル-ゲル法による金属酸化物の合成がある（図１参照）。その手法は、調製時のpHやゲル化時間などが脆弱な生体物質や有機分子の包括固定化に許容範囲内であることや、生成するゲルの細孔構造を幅広く制御できることなどから、酵素や微生物菌体などの生体物質や有機分子の固定化に盛んに用いられており、生成物は機械的強度に優れるためバイオセンサーなどに応用されている（非特許文献１−４）。
天然多糖のシゾフィランはβ-1,3-グルカン系多糖の一つであり、水中では三重らせん状(t-SPG)を、DMSOのような極性有機溶媒やNaOHのような塩基の水溶液中ではランダムコイル状(s-SPG)を呈する（図２参照）。このように溶媒の性質によって可逆的にその構造を変化させる興味深い性質を示すことから、本発明者らはこのシゾフィランをナノテク材料の開発に利用してきた。 The natural polysaccharide Schizophyllan is one of β-1,3-glucan polysaccharides, which is triple-spiral (t-SPG) in water and randomly in aqueous solutions of polar organic solvents such as DMSO and bases such as NaOH. Presents a coil (s-SPG) (see FIG. 2). Since the present invention shows an interesting property of reversibly changing the structure depending on the property of the solvent, the present inventors have used this schizophyllan for the development of nanotech materials.
例えば、我々はSPGがs-SPGからt-SPGへと巻き戻る過程において、様々な疎水性高分子ゲスト(ポリアニリン、ポリチオフェンなど)を共存させておくことにより、SPGのらせん構造内部にゲストの高分子鎖１本を取り込ませ、ファイバー状に成形することを可能とした（図３および図４；非特許文献５−７、特許文献１−３）。SPGのらせん内部に取り込まれた高分子ゲストはSPG内部にインシュレートされることにより、主鎖が伸びたことに由来する共役長の増加や、SPGのらせん構造に由来した特有のねじれ構造をとることもわかっている。さらに、SPGによる複合化は導電性高分子間の凝集を効果的に抑制し、導電性高分子本来の電気化学的、光化学的機能の保持に重要な役割を果たしている。従来、導電性高分子をベースとした機能性材料の開発は凝集体やフィルムなどのバルク状態を対象として行われてきたが、本系の採用により導電性高分子１本の構造を制御し、高分子鎖１本１本の機能をナノメートルレベルで制御できる全く新しいシステムの構築が可能となるはずである。
さらに我々は、β-1,3-グルカンのらせん状構造体の内部に形成される疎水性空間に、有機系ポリマーだけでなく、無機系の金属酸化物（シリカ）のポリマーをゲストとして挿入することを可能としている（特許文献４）。しかしながら、有機系ポリマー（導電性高分子）と無機系ポリマー（シリカゲル）とをナノレベルで複合体化する技術は本発明が完成されるまでは認められなかった。
本発明の目的は、熱的・構造的に安定で、単一鎖で分散した導電性高分子ナノファイバーと無機物ナノファイバーとの複合体を構築することにある。 An object of the present invention is to construct a composite of electrically conductive polymer nanofibers and inorganic nanofibers that are thermally and structurally stable and dispersed in a single chain.
本発明者は、β-1,3-グルカンをインターフェースとすることにより、導電性高分子／シリカゲル系の有機・無機ナノコンポジットを形成させることに成功し、本発明を導き出した。
すなわち、本発明は、β-1,3-グルカンと導電性高分子から成る複合体をシリカゲルで被覆した有機・無機ナノコンポジットを提供するものである。
本発明は、さらに、上記のナノコンポジットを製造する方法であって、β-1,3-グルカンと導電性高分子から成る複合体の存在下にシリカの前駆体に対してゾル−ゲル反応を進行させる方法を提供する。
The present inventor succeeded in forming a conductive polymer / silica gel-based organic / inorganic nanocomposite by using β-1,3-glucan as an interface, and derived the present invention.
That is, the present invention provides an organic / inorganic nanocomposite in which a complex composed of β-1,3-glucan and a conductive polymer is coated with silica gel.
The present invention further provides a method for producing the nanocomposite described above, wherein a sol-gel reaction is performed on a silica precursor in the presence of a composite comprising β-1,3-glucan and a conductive polymer. Provide a way to proceed.
有機系のコンポジットを機能性材料として利用しようとする場合に、有機物固有の柔軟性や分解性が強度や耐久性を著しく低下させ、実用化を阻む主な要因となる場合がある。本発明は、一旦得られた有機系複合体の表面で選択的にゾル-ゲル反応を進行させ、得られるシリカによって有機系複合体の表面を被覆・安定化させた、新規な有機・無機ハイブリッドである。本発明の複合体は物理的・化学的に安定である。また、複合体表面を無機物で被覆することにより、β-1,3-グルカンの形成するらせん構造内部にインシュレートされた導電性高分子は本来の機能を半永久的に保持できるようになるものと期待される。従来行われてきた導電性高分子への直接的なゾル-ゲル反応では、反応時に起こる高分子間の凝集により、無機物内での高分子固有の機能発現が困難であったが、本発明によれば、β-1,3-グルカンによるインシュレート効果により導電性高分子の１本１本を孤立分散させ、その機能を保持したまま無機物で被覆、固定化することを可能とする利点がある（図５参照）。 When an organic composite is to be used as a functional material, the flexibility and decomposability inherent in organic matter may significantly reduce strength and durability, and may be a major factor that hinders practical use. The present invention is a novel organic / inorganic hybrid in which a sol-gel reaction is selectively advanced on the surface of an organic composite once obtained, and the surface of the organic composite is coated and stabilized by the obtained silica. It is. The composite of the present invention is physically and chemically stable. In addition, by covering the surface of the composite with an inorganic material, the conductive polymer insulated inside the helical structure formed by β-1,3-glucan can retain its original function semipermanently. Be expected. In a conventional direct sol-gel reaction to a conductive polymer, it was difficult to express the function unique to the polymer in the inorganic substance due to aggregation between the polymers that occurred during the reaction. According to this, there is an advantage that it is possible to disperse and disperse each of the conductive polymers one by one by the insulation effect by β-1,3-glucan, and to cover and fix with an inorganic substance while maintaining its function. (See FIG. 5).
本発明で使用可能な導電性高分子は特に制限されるものではなく、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリフェニレンビニレンなどから選ぶことができる。また、インターフェースの役割を果たすβ-1,3-グルカンに関しては、シゾフィラン、レンチナン、スクレログルカンの如き、６位に側鎖のグルコースを有するものが好適に使用される。 The conductive polymer that can be used in the present invention is not particularly limited, and can be selected from, for example, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyphenylene vinylene, and the like. As for β-1,3-glucan that plays the role of an interface, those having side chain glucose at the 6-position, such as schizophyllan, lentinan, and scleroglucan, are preferably used.
以上のようなβ-1,3-グルカンと導電性高分子から成る複合体は、先に本発明者らが開示した方法により調製することができる（特許文献３）。すなわち、β-1,3-グルカンと導電性高分子とを極性溶媒（好ましくは、ジメチルスルホキシド：DMSO）中で混合し、水を加えて常温で静置することにより熟成（通常は1日〜3日間）すればよい。 A complex composed of β-1,3-glucan and a conductive polymer as described above can be prepared by the method previously disclosed by the present inventors (Patent Document 3). That is, β-1,3-glucan and a conductive polymer are mixed in a polar solvent (preferably, dimethyl sulfoxide: DMSO), and aged by adding water and allowing to stand at room temperature (usually 1 day to 3 days).
本発明に従えば、以上のようにして得られたβ-1,3-グルカン／導電性高分子複合体の存在下にシリカの前駆体に対してゾル−ゲル反応を進行させる。ゾル−ゲル反応そのものは常法に従って実施される。すなわち、上記のβ-1,3-グルカン／導電性高分子複合体を含有する水溶液に、シリカの前駆体、ゾル−ゲル反応触媒、および必要な有機溶媒を添加してゾル−ゲル反応を進行させることにより、シリカ前駆体が加水分解され、重縮合してシリカポリマー（シリカゲル）が形成される（図１参照）。シリカの前駆体としては、ケイ素のアルコキシドやクロリド、例えば、テトラエトキシシラン（テトラエチルオキシシラン）、メチルトリエトキシシラン、テトラクロロシランなどが使用でき、好ましい例としてテトラエトキシシラン（TEOS）が挙げられる。ゾル−ゲル反応触媒としては、よく知られているように、酸、アルカリ、アミン等が使用でき、好ましい例としてベンジルアミンなどが挙げられる。好ましい有機溶媒としては、例えば、エタノールが挙げられる。このようなゾル−ゲル反応の結果、β-1,3-グルカン／導電性高分子の表面がシリカで被覆されたコンポジット（有機・無機ナノコンポジット）が得られる。
以下、本発明の特徴をさらに詳細に示すため実施例を記す。
According to the present invention, a sol-gel reaction is allowed to proceed on the silica precursor in the presence of the β-1,3-glucan / conductive polymer complex obtained as described above. The sol-gel reaction itself is carried out according to a conventional method. That is, a silica precursor, a sol-gel reaction catalyst, and a necessary organic solvent are added to the aqueous solution containing the above β-1,3-glucan / conductive polymer complex to advance the sol-gel reaction. As a result, the silica precursor is hydrolyzed and polycondensed to form a silica polymer (silica gel) (see FIG. 1). Examples of the silica precursor include silicon alkoxides and chlorides, such as tetraethoxysilane (tetraethyloxysilane), methyltriethoxysilane, and tetrachlorosilane. Preferred examples include tetraethoxysilane (TEOS). As is well known, acid, alkali, amine and the like can be used as the sol-gel reaction catalyst, and preferred examples include benzylamine. A preferable organic solvent includes, for example, ethanol. As a result of such a sol-gel reaction, a composite (organic / inorganic nanocomposite) in which the surface of β-1,3-glucan / conductive polymer is coated with silica is obtained.
Examples are given below to illustrate the features of the present invention in more detail.
SPG/PT-1複合体の調製 表１の組成に従って調製したシゾフィラン(SPG)のDMSO溶液とポリチオフェン(PT-1)のDMSO溶液を混合し、水を加え、室温で熟成することによってSPG/PT-1複合体溶液を調製した（特許文献３参照）。 Preparation of SPG / PT-1 complex SPG / PT-1 by mixing schizophyllan (SPG) DMSO solution and polythiophene (PT-1) DMSO solution prepared according to the composition in Table 1, adding water and aging at room temperature -1 complex solution was prepared (see Patent Document 3).
上記SPG／PT-1 複合体溶液のUV-vis、CDスペクトル測定を行ない、図６の結果を得た。
SPG非存在溶液(only PT-1)と比較すると、SPG存在下の溶液（SPG/PT-1）は吸収ピークが約60nm程度長波長シフトしていることが確認された。従来の知見からこのシフトはSPGのらせん内部にPT-1が取り込まれたことに由来する。また、SPG存在下の溶液のCDスペクトルからPT-1の吸収領域にPT-1のらせん構造に由来するCDシグナルが確認された。UV-visスペクトルにおいて、PT-1の会合に由来する振電バンド（〜600nm)が確認されないことから、このCDシグナルはPT-1がSPGのらせん内部に取り込まれることによって、主鎖のねじれた構造をとっていることが示されSPG／PT-1複合体の形成が確認された。
The UV-vis and CD spectra of the SPG / PT-1 complex solution were measured, and the results shown in FIG. 6 were obtained.
Compared with the SPG non-existing solution (only PT-1), it was confirmed that the solution in the presence of SPG (SPG / PT-1) had a long wavelength shift of about 60 nm in the absorption peak. This shift is due to the fact that PT-1 was incorporated into the SPG helix from conventional knowledge. In addition, a CD signal derived from the helical structure of PT-1 was confirmed in the absorption region of PT-1 from the CD spectrum of the solution in the presence of SPG. In the UV-vis spectrum, the vibronic band (~ 600nm) derived from PT-1 association was not confirmed, so this CD signal was twisted in the main chain by PT-1 being incorporated into the SPG helix. It was shown that the structure was taken and formation of the SPG / PT-1 complex was confirmed.
SPG／PT-1／Silica複合体の調製（ゾル-ゲル反応） 実施例１で得られたSPG／PT-1複合体溶液を用いてテトラエトキシシラン（TEOS）のゾル-ゲル反応を行い、SPG／PT-1／Silica複合体を調製した。配合比率は表.2に従った。 Preparation of SPG / PT-1 / Silica Complex (Sol-Gel Reaction) Using the SPG / PT-1 complex solution obtained in Example 1, a sol-gel reaction of tetraethoxysilane (TEOS) was carried out. / PT-1 / Silica complex was prepared. The blending ratio follows Table.2.
溶液調合後、室温で2〜10日かけてゾル-ゲル反応を進行させた。2日後、TEOS添加溶液からは沈殿が確認された（図９）。リファレンスであるTEOS未添加の溶液からはこのような沈殿が確認されないことから、この沈殿物はゾル-ゲル反応によって生成したSPG／PT-1／Silicaの三元系複合体であると考えられる。得られた沈殿を遠心(8,500rpm、30min)にて回収し、その後生成物をエタノールにて十分に洗浄して未反応のTEOSやPT-1を取り除いた。 After preparing the solution, the sol-gel reaction was allowed to proceed for 2 to 10 days at room temperature. Two days later, precipitation was confirmed from the TEOS-added solution (FIG. 9). Since such a precipitate is not confirmed from the reference TEOS-free solution, this precipitate is considered to be an SPG / PT-1 / Silica ternary complex formed by a sol-gel reaction. The resulting precipitate was recovered by centrifugation (8,500 rpm, 30 min), and then the product was thoroughly washed with ethanol to remove unreacted TEOS and PT-1.
SPG／PT-1／Silica複合体のキャラクタリゼーション 得られた複合体について、TEM
観察を行うことにより、生成したシリカが鋳型を反映した構造をとっているのか確認を行った。観察条件はゾル-ゲル反応後に得られた沈殿物をエタノールによって洗浄した後に、カーボン支持膜TEMグリッドにキャストし、十分に乾燥させた後に観察を行った。ゾル-ゲル反応を行ったSPG／PT-1／Silica複合体はSPG／PT-1複合体のモルフォロジーを反映したファイバー状の構造を取っていることが確認された（図８）。そのコントラストはPT-1のものよりも明らかに強く、生成したシリカであることがわかる。元素分析を行ったところ図９のようなスペクトルが得られた。また、Siだけでなく、小さなピークだが確かにSの存在も確認された。このことからこのコントラストの化合物中にはゾル-ゲル反応によるシリカとPT-1が存在していることがわかった。O原子とSi原子の存在比を調べたところ、O76%に対しSiは24%であった。ゾル-ゲル反応によって生じたシリカをSiO2とすると30 %ほどOが過剰に存在していることになるが、この過剰分はSPGに起因するものと考えられる。
Characterization of SPG / PT-1 / Silica complex
By observing, it was confirmed whether the produced silica had a structure reflecting the template. The observation conditions were that the precipitate obtained after the sol-gel reaction was washed with ethanol, then cast on a carbon support film TEM grid and sufficiently dried, and then observed. It was confirmed that the SPG / PT-1 / Silica complex subjected to the sol-gel reaction had a fiber-like structure reflecting the morphology of the SPG / PT-1 complex (FIG. 8). The contrast is clearly stronger than that of PT-1, indicating that the silica is produced. When elemental analysis was performed, a spectrum as shown in FIG. 9 was obtained. Moreover, not only Si, but a small peak, S was confirmed. This indicates that silica and PT-1 by sol-gel reaction exist in this contrast compound. When the abundance ratio of O atoms and Si atoms was examined, Si was 24% against O76%. If the silica produced by the sol-gel reaction is SiO 2 , about 30% of O is present in excess. This excess is thought to be due to SPG.
ゾル-ゲル反応時の経時変化観察 ゾル-ゲル転写機構をより詳しく考察するために、経時変化をTEMにより観察した。TEOSを加えてから2日後、3日後、10日後のサンプルをそれぞれ遠心(8,500rpm、15min)によって精製し、対象とした。黒いシリカの球が並んだような2日後のサンプルに始まり、3日後、10日後と経過するにつれてよりはっきりしたシリカファイバーが生成しているのがわかる（図１０−１２左）。10日後になるとその構造はSEMにても観察することができ（図１２右）、直径は約15nmと非常に細いシリカが生成していることがわかった。ゾル-ゲル反応の進行によってSPG／PT-1複合体がバンドル化していく様子も見られないことから、SPG／PT-1複合体の1本鎖をシリカによって被覆できているものと考えられる。 Observation of aging during sol-gel reaction In order to consider the sol-gel transfer mechanism in more detail, aging was observed by TEM. Samples 2 days, 3 days, and 10 days after addition of TEOS were purified by centrifugation (8,500 rpm, 15 min), respectively, and used as subjects. It can be seen that a clearer silica fiber is formed with the passage of the sample after 2 days like black silica spheres lined up, and after 3 days and 10 days (FIG. 10-12 left). After 10 days, the structure could be observed by SEM (FIG. 12 right), and it was found that a very thin silica with a diameter of about 15 nm was formed. Since it is not observed that the SPG / PT-1 composite is bundled with the progress of the sol-gel reaction, it is considered that one chain of the SPG / PT-1 composite is covered with silica.
〔比較例１〕
SPGの効果の確認 これまでにSPG／PT-1複合体を鋳型に用いることで、複合体１本を取り込んだと考えられるシリカファイバーの生成を可能にしてきた。このようなシリカファイバーの調製はSPGの非存在下ではどのような結果になるのか、リファレンスの実験を行った。
溶液調製はSPGを用いない以外、前記の実施例と同じ表３の条件にて行った。
[Comparative Example 1]
Confirmation of the effect of SPG By using the SPG / PT-1 complex as a template, it has been possible to produce silica fibers that are considered to have incorporated one complex. A reference experiment was conducted to see what kind of results would be obtained in the absence of SPG.
The solution was prepared under the same conditions as in Table 3 except that SPG was not used.
溶液調製後、10日かけてゾル-ゲル反応を進行させた。10日後、生成した沈殿を回収し、エタノールによって十分洗浄した。得られたPT-1／silica複合体についてTEM観察を行った。図１３に示したように、得られたシリカは明らかに太く、PT-1非存在下と変わらないものであった。PT-1のみを鋳型に用いても、生成するシリカのモルフォロジーには変化をあたえず、PT-1には鋳型としての能力がないことを示している。この結果からSPGはPT-1の主鎖構造を剛直にすることによって、鋳型としての分子の硬さをPT-1に付与し、安定したシリカ複合体を生成する働きをなしていることが示された。 After the solution preparation, the sol-gel reaction was allowed to proceed over 10 days. Ten days later, the produced precipitate was recovered and washed thoroughly with ethanol. The obtained PT-1 / silica complex was subjected to TEM observation. As shown in FIG. 13, the obtained silica was obviously thick and the same as in the absence of PT-1. Even if only PT-1 is used as a template, the morphology of the silica produced does not change, indicating that PT-1 does not have the ability as a template. These results indicate that SPG has the function of generating a stable silica composite by imparting the hardness of the molecule as a template to PT-1 by making the main chain structure of PT-1 rigid. It was done.
SPGへの触媒機能の付与 これまではPT-1側鎖に存在する4級アミンカチオンをターゲットにしたTEOSのゾル-ゲル転写を行ってきた。また触媒にベンジルアミンを用いることで、TEOSの加水分解を促進してきた。本系のイメージは溶液中にて生成したTEOSオリゴマーのシラノールアニオンがPT-1側鎖のカチオンと相互作用し、徐々にシリカがSPG/PT-1複合体の周りを覆っていくというものである（図１４）。しかし、側鎖にアミンを導入したSPGを用いることで、SPGにゾル-ゲル反応の触媒機能も付与することができないかと考えた。このように鋳型に触媒機能を持たせると、TEOSは鋳型の近傍にて加水分解され重合していくため、TOESオリゴマーが付着していく前記の手法に比べ、滑らかなシリカが得られると言う報告がある（Langmuir, 18, 4544 (2002).）。そこで今回この側鎖修飾SPG（SPG-NH-）を用いてSURFACE MECHANISMのゾル-ゲル転写を試みた。溶液調製は表4に従って行った。 Providing catalytic function to SPG So far, TEOS sol-gel transfer targeting quaternary amine cations existing in the PT-1 side chain has been performed. Moreover, the hydrolysis of TEOS has been promoted by using benzylamine as a catalyst. The image of this system is that the silanol anion of the TEOS oligomer formed in the solution interacts with the cation of the PT-1 side chain, and the silica gradually covers the SPG / PT-1 complex. (FIG. 14). However, we thought that the catalytic function of sol-gel reaction could be imparted to SPG by using SPG with amine introduced in the side chain. In this way, when the template has a catalytic function, TEOS is hydrolyzed and polymerized in the vicinity of the template, so that a smooth silica can be obtained compared to the above-mentioned method in which the TOES oligomers are attached. (Langmuir, 18, 4544 (2002).) Therefore, this time, we attempted sol-gel transfer of SURFACE MECHANISM using this side chain modified SPG (SPG-NH-). Solution preparation was performed according to Table 4.
リファレンスとしてSPGのみの溶液も同様に調製した。溶液を調製後、2〜10日かけてゾル-ゲル反応を進行させた。その後エタノールによって洗浄し、得られたシリカ複合体についてTEM観察を行った。SPGNH-／PT-1／Silica錯体の場合の結果（図１５−１６）およびSPGのみの結果（図１７）を比較することから、SPG-NH-の場合、ベンジルアミン触媒を用いなくてもゾル-ゲル反応が進行し、SPG-NH-／PT-1複合体を鋳型としたシリカファイバーの生成が確かめられた。SPG-NH-のゾル-ゲル反応への触媒効果はリファレンスであるSPGのみでは全くシリカの生成が確認されないことからも示される。 A solution containing only SPG was prepared in the same manner as a reference. After preparing the solution, the sol-gel reaction was allowed to proceed over 2-10 days. Thereafter, it was washed with ethanol, and the obtained silica composite was observed with TEM. Since the results for the SPGNH- / PT-1 / Silica complex (FIGS. 15-16) and the results for the SPG alone (FIG. 17) are compared, the SPG-NH- sol can be used without a benzylamine catalyst. -The gel reaction progressed, confirming the formation of silica fibers using the SPG-NH- / PT-1 complex as a template. The catalytic effect of SPG-NH- on the sol-gel reaction is also shown by the fact that the formation of silica is not confirmed at all with the reference SPG alone.
SPG／PT-1／Silica複合体のスペクトル評価 触媒を用いて調製したSPG／PT-1／Silica複合体を分光学的に評価した。ゾル-ゲル反応によって得られた沈殿物を十分に洗浄した後に凍結乾燥し、淡黄色粉末（図１８）を得た。この粉末のATR-FT-IRスペクトルの1000cm-1付近に注目して見ると（図１９）、シリカのみ(破線)ではSi-O-Siに由来する1062cm-1のピークが確認された。またSPGのみの場合にはC-O伸縮に由来する1036cm-1のピークが確認された。一方、今回得られたSPG／PT-1／Silica複合体のピークを見ると、前記リファレンスの2つのピークのほぼ中間となる1049cm-1にピークを持ち、裾の方も二つのピークの足し合わせであることが分かる。このことから沈殿物には確かにシリカが生成していることがマクロな粉末状態において示された。次いで、UV-visとCDスペクトルによりシリカ被覆PT-1がSPGによって誘起されたらせん構造を維持しているのかどうかの確認を行った。サンプルはエタノールによる洗浄によって未複合のPT-1を十分に除いた後に凍結乾燥し、得られた粉末を蒸留水に再分散させたものを用いた。図２０の結果から、分散状態のためスペクトルはブロード化しているものの、シリカ複合体からは確かにSPGとPT-1の相互作用を示すCDシグナルが確認された。このことはPT-1がシリカ内部でゾル-ゲル反応前と変わらないキラルなコンフォメーションを維持していることを示している。このことからSPG／PT-1複合体を鋳型にゾル-ゲル転写を行うことによって、PT-1の三次構造を制御した精密なゾル-ゲル転写が可能であることが示された。 Spectral evaluation of SPG / PT-1 / Silica complex SPG / PT-1 / Silica complex prepared using a catalyst was evaluated spectroscopically. The precipitate obtained by the sol-gel reaction was sufficiently washed and then lyophilized to obtain a pale yellow powder (FIG. 18). When attention was paid to the vicinity of 1000 cm −1 of the ATR-FT-IR spectrum of this powder (FIG. 19), a peak of 1062 cm −1 derived from Si—O—Si was confirmed only for silica (broken line). In the case of SPG alone, a peak at 1036 cm −1 derived from CO stretching was confirmed. On the other hand, looking at the peak of the SPG / PT-1 / Silica complex obtained this time, it has a peak at 1049 cm -1 , which is almost in the middle of the two peaks of the reference, and the tail is the sum of the two peaks. It turns out that it is. From this, it was shown in a macro powder state that silica was certainly formed in the precipitate. Next, it was confirmed by UV-vis and CD spectra whether silica-coated PT-1 maintained a helical structure induced by SPG. The sample used was obtained by sufficiently removing uncomplexed PT-1 by washing with ethanol and then freeze-drying, and redispersing the obtained powder in distilled water. From the result of FIG. 20, although the spectrum was broadened due to the dispersion state, a CD signal indicating an interaction between SPG and PT-1 was confirmed from the silica composite. This indicates that PT-1 maintains a chiral conformation in silica that is the same as before the sol-gel reaction. This indicates that precise sol-gel transfer with controlled tertiary structure of PT-1 is possible by performing sol-gel transfer using SPG / PT-1 complex as a template.
本発明により、導電性高分子をナノファイバー状に分散・安定化させることができる。本発明は分子エレクトロニクスなどのナノテクノロジー材料の開発に有用と期待される。 According to the present invention, the conductive polymer can be dispersed and stabilized in the form of nanofibers. The present invention is expected to be useful for the development of nanotechnology materials such as molecular electronics.
Claims (5)
5. The method according to claim 4, wherein tetraethyloxysilane is used as a silica precursor.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016023248A (en) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | Dic株式会社 | Thermoplastic resin composition, production method and molded article thereof |
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| JP2006131735A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Japan Science & Technology Agency | POLYANILINE/beta-1,3-GLUCAN COMPLEX |
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2007
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