エリプソメトリックポロシメトリーによるメソポーラスシリカ材料の内部濡れ性調査

シリカベースのメソポーラスフィルムは、高い表面積、制御された気孔率、合成の容易さとカスタマイズ性などの独自の特性により、反射防止コーティング、バイオセンシングデバイス、化学センシングデバイスなどの高度な機能材料の製造に広く使用されています。細孔構造に関する正確な知識が不可欠であり、正確な特性評価ツールの必要性が浮き彫りになっています。この意味で、エリプソメトリックポロシメトリは、多種多様なメソポーラス薄膜の総気孔率、細孔サイズ、細孔サイズ分散度、機械的特性（ヤング率）、表面積に関する信頼できる情報にアクセスできる、強力で用途の広い特性評価プラットフォームです。

ケルビン方程式による毛細管凝縮のモデル化の基礎となるフレームワークは十分に確立されていますが、1つの説明として、メソポーラス構造の内部濡れ性は、信頼性の高い材料特性評価にとって依然として困難な変数であるということです。ナノスケールでの濡れは従来のドロップシェイプ法では観察できませんが、2つの濡れ挙動が必ずしも相関しているわけではないため、マクロスコピック特性による内部濡れの近似は正確ではない場合があります。ここでは、機能性メソポーラスシリカ薄膜の内部接触角を測定するための真空エリプソメトリックポロシメトリーに基づく方法を紹介します。メチル官能化によって既知のメソポーラス構造の表面エネルギーを調整することで、さまざまな吸着剤（水、メタノール、トルエン、シクロヘキサン）の細孔充填の違いを内部接触角に関連付けることができました。私たちの研究は、さまざまな有機吸着剤やメソポーラス吸着材に適した一般的な内部接触角測定の指針となります。

‍