【公開日：2025.05.12】【最終更新日：2025.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0047
利用課題名 / Title
導電性高分子の分析
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
コンポジット材料/ Composite material
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
後藤 博正
所属名 / Affiliation
筑波大学数理物質系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
宮下椋,四家豊加
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
導電性高分子を合成し、この組成をXPSで調べる。用いた触媒や洗浄後に残存する物質をXPSによる分析で検出し、さらにその原子の状態を確認する。
実験 / Experimental
まず、ポリアニリンなどの導電性高分子を合成する。ポリアニリンの合成は、水中にアニリンを溶解させたのちに、硫酸と反応させてアニリン硫酸塩を作成する。これを0 oCに冷却した後に、過硫酸アンモニウムを酸化剤として加え、攪拌する。24時間反応させたのちに、吸引ろ過を行い、濾別する。これを大過剰のメタノールで攪拌して洗浄し、吸引ろ過により、オリゴマーなどを除く。これを高真空下で乾燥し、目的物を得た。このポリアニリンサンプルを赤外線吸収スペクトルで測定し、ドーピングに由来するキノノイド構造の確認を行った。電気伝導度は4端子法で測定し、導電性を評価した。このサンプルのXPS測定を行ない、N, O, C, H, Sのシグナルをそれぞれ得た。またそれぞれの電子の軌道状態も確認した。
結果と考察 / Results and Discussion
化学合成により得られたポリアニリンはエメラルドグリーンを示した。その合成スキームを図１に示す。また赤外線吸収スペクトルによりポリアニリンエメラルディンソルト状態であることが分かった。その表面の走査型電子顕微鏡写真の一例を図2に示す。285.6 eVに炭素の1S軌道、532 eVにイオウ原子の1S軌道由来のシグナルを観測した。また導電性キャリヤーであるポーラロンに由来する不対電子を電子スピン共鳴で観測した。シグナルの形状はローレンツ型であった（図３）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ ポリアニリンの合成スキーム
図２ ポリアニリンの走査型電子顕微鏡像
図３ ポリアニリンの電子スピン共鳴
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件