グラフェン添加剤によるポリモルフ生産の新しい方法

Posted By Graphene Council, Wednesday, September 2, 2020

マンチェスター大学の新しい研究では、有機分子を含む蒸発溶液にグラフェンを添加することで、特定の結晶形への選択性が大幅に向上することが実証されました。これにより、これまで全く未知の分野であった結晶工学の分野でのグラフェンの新たな応用が可能になりました。

ダイヤモンドとグラファイトは、両方とも炭素原子で構成されているため、多形ですが、原子が結合して異なる構造を形成しているため、非常に異なる特性を持っています。同じ概念は、有機分子が相互作用して結晶を形成している場合にも適用できます。

材料が分子レベルでどのように機能するかを理解し、反応させることが鍵となります。多形に関連した問題のために市場から排除された医薬品の例がいくつかあります。このように、特定のポリモルフの生産は、現在、研究と産業の双方にとって根本的な問題であり、実質的な科学的・経済的課題を伴うものです。

研究チームを率いたシンツィア・カシラギ教授は、次のように述べています。「最終的には、グラフェンなどの先端材料とナノテクノロジーのツールによって、溶液中の有機分子の結晶化を根本的に新しい方法で研究できることを示しました。私たちは今、結晶工学の分野におけるグラフェンの可能性をさらに調査するために、医薬品や食品に一般的に使用されている分子に向かって進んでいくことに興奮しています。」

ACS Nano誌に掲載された報告書では、研究チームは、グラフェンの表面特性を調整することで、生成される多形の種類を変えることが可能であることを示しています。最も単純なアミノ酸であるグリシンを参照分子として使用し、異なる種類のグラフェンを添加剤またはテンプレートとして使用しています。

「これは、結晶化実験における添加剤としてのグラフェンの使用に関する先駆的な研究です。私たちは、酸素含有量の異なるさまざまな種類のグラフェンを使用し、グリシンの結晶化結果に与える影響を調べました。グラフェンの酸素含有量を注意深く調整することで、優先的な結晶化を誘導することが可能であることを観察しました」とアドリアナ教授は述べています。

GRAPHENE ADDITIVES SHOW A NEW WAY TO CONTROL THE STRUCTURE OF ORGANIC CRYSTALS

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