6/23 高分子溶液の構造形成・構造解析と物性設計・構造制御の指針

高分子溶液の構造形成・構造解析と物性設計・構造制御の指針

～鎖形態の統計から自己集合・相分離の精密解析まで～

講師

大阪大学　大学院理学研究科　高分子科学専攻　教授　博士(理学)　寺尾 憲　氏

専門：高分子溶液学
Researchmap：　https://researchmap.jp/kenterao
研究室HP：　https://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/terao/

セミナー趣旨

高分子溶液の物理化学的性質を、分子形態の統計学的な扱いから最新の解析手法まで体系的に解説する。
　前半はガウス鎖やみみず鎖モデルを用い、化学構造や剛直性が鎖の広がりに与える影響を紐解く。後半は放射光SAXSやSEC-MALSによる精密解析を詳述し、多糖類の構造形成や熱応答性高分子の相分離挙動を議論する。
　基礎理論と先端計測の融合により、ミクロな形態制御がいかにマクロな物性を決定するかを考察する。

セミナー講演内容

１．高分子溶液論の基礎
　1.1 高分子鎖の形態と統計力学
　　1.1.1 自由連結鎖とガウス鎖の統計分布
　　1.1.2 ポリエチレン鎖を例とした特性比と局所構造
　1.2 溶媒との相互作用
　　1.2.1 排除体積効果とΘ状態の物理的意味
　　1.2.2 第二ビリアル係数による相互作用の評価

２．分子内および分子間相互作用と鎖の剛直性
　2.1 鎖の剛直性と屈曲性の定量化
　　2.1.1 みみず鎖モデルと鎖の剛直性
　　2.1.2 多糖類のらせん構造
　2.2 特殊なトポロジーと側鎖相互作用
　　2.2.1 環状高分子と線状高分子の形態比較
　　2.2.2 キラル側鎖による主鎖コンホメーションの誘起と制御

３．形態・物性の評価および精密解析手法
　3.1 散乱法による構造解析の基礎
　　3.1.1 SEC-MALSを用いた絶対分子量と回転半径の決定
　3.2 放射光を用いたナノスケール構造解析
　　3.2.1 小角X線散乱（SAXS）の原理とSPring-8の活用

４．濃度領域による挙動の変化と相分離現象
　4.1 フローリー・ハギンス理論と相図（UCST/LCST）の理解
　4.2 温度応答性高分子（PNIPAM等）の相分離メカニズム

５．高次構造の形成プロセスと動的挙動
　5.1 自己集合と構造転移の追跡
　　5.1.1 ザンサン等の加熱・冷却に伴うらせん-コイル転移
　　5.1.2 SAXSによる相分離過程（メゾ構造形成）のナノ構造追跡
　5.2 複合的な評価手法の相補的利用
　　5.2.1 CDスペクトルとSAXSによる構造再生過程の定量的評価

　□質疑応答□