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交互積層法によるコア-シェル粒子および中空カプセルの作製と機能探索

研究課題

研究課題/領域番号 19656169
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機材料・物性
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

松田 厚範  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (70295723)

研究分担者 片桐 清文  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (30432248)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2007年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード交互積層法 / コアシェル粒子 / 中空粒子 / 紫外光応答 / 光触媒 / 酸化チタン / ナノ多層薄膜センサ / イオン液体 / プロトン伝導 / リンタングステン酸
研究概要

本研究では、交互積層法を応用し、無機物質と有機物質がナノレベルで積層されたラミネートコア-シェルハイブリッド粒子および中空カプセルを作製し、その機能探索を行った。今年度は、以下の3点について研究を推進し、重要な成果を得た。
【物質輸送放出機能】: 高分子電解質とSiO_2-TiO_2の多層膜からなる中空粒子や、高分子電解質とSiO_2およびWPAの多層膜からなる中空粒子の作製プロセスを確立した。得られた中空粒子の内包物放出挙動や化学的安定性の評価を行い、さらに磁場応答材料の設計について研究を進めた。
【ナノリアクター機能】: 多孔質基板上に、交互積層法を用いて電子伝導性高分子、酸化チタン光触媒、プロトン伝導性高分子電解質、白金ナノ粒子、さらに電子伝導性高分子を積層し、マイクロ・ナノリアクターの構築を行った。紫外光照射によって、燃料として多孔質基板側から供給されたアルコールが酸化チタンの光触媒効果によって酸化され発電することを確認した。
【プロトン伝導・センサ機能】: イオン性液体を内包するカプセル粒子を作製し、誘電率変化によって、吸着化学物質を検出する新規化学センサや金属ナノ粒子交互積層法によって電極基板上に形成したレインセンサの構築を試みた。得られた薄膜素子が有機物の吸着や水滴の付着によって誘電率が変化する容量検出型センサとして機能することを明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (16件) 図書 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 交互積層法によるプロトン伝導性ナノ薄膜の合成とガスセンサおよび燃料電池への応用2009

    • 著者名/発表者名
      大幸裕介, 松田厚範
    • 雑誌名

      燃料電池 5

      ページ: 35-41

    • NAID

      40016463431

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deposition of Ultra-Thin Proton Conductors on Sol-Gel-Derived Phenyl silsesquioxane Particles via Layer-by-Layer Assembly Technique2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Daiko, H. Sakamoto, K. Katagiri, H. Muto, M. Sakai, A. Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society 115

      ページ: 479-482

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface-Sulfonation and Fuel Cell Property of Phenylsilsesquioxane-Based Particles2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Daiko, K. Ogura, K. Katagiri, H. Muto, M. Sakai, A. Matsuda
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 179

      ページ: 1166-1169

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Hydrophobic Flip-Flop-Type Ultrathin Coating Films Prepared via Electrostatic Self-Assembly2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Daiko, K. Katagiri, A. Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9

      ページ: 404-407

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proton Conduction in Thickness-Controlled Ultrathin Polycation/Nafion Multilayers Prepared via Layer-by-Layer Assembly2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Daiko, K. Katagiri, A. Matsuda
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 20

      ページ: 6405-6409

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a High Conductivity Fuel Cell Electrolyte by Pressing Diphenylsiloxane-Based Inorganic-Organic Hybrid Particles2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Daiko, S. Sakakibara, H. Sakamoto, K. Katagiri, H. Muto, M. Sakai, A. Matsuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 92

      ページ: 185-188

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tunable UV-Responsive Organic-Inorganic Hybrid Capsules2008

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri, K. Komoto, S. Iseya, M. Sakai, A. Matsuda, F. Caruso
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 21

      ページ: 195-197

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] イオン性液体を固定化した機能性カプセルの作製2008

    • 著者名/発表者名
      大幸裕介, 松田厚範
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング 53

      ページ: 934-938

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deposition of Ultra-Thin Proton Conductors on Sol-Gel-Derived PhenylsilsesquioxaneParticles via Layer-by-Layer Assembly Technique2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Daiko, H.Sakamoto, K.Katagiri, H.Muto, M.Sakai and A.Matsudal
    • 雑誌名

      Journal of Electrochemical Society 掲載決定

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Hydrophobic Flip-Flop-Type Ultrathin Coating Films Prepared via ElectrostaticSelf-Assembly2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Daiko, K.Katagiri and A. Matsuda
    • 雑誌名

      Journal Nanoscience and Nanotechnology 掲載決定

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low Temperature Crystallization of TiO-2 in Layer-by-Layer Assemblyed Thin FilmsFormed from Water-Soluble Ti-Complex and Polycations2008

    • 著者名/発表者名
      K.Katagiri, T.Suzuki, H.Muto, M.Sakai, and A.Matsuda
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A:Physcochemical EngineeringAspects 掲載決定

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 交互積層法による燃料電池電解質膜およびナノ多層薄膜センサの構築(依頼講演)2008

    • 著者名/発表者名
      松田厚範
    • 学会等名
      日本表面科学会第59回表面科学研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-12-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒マイクロリアクタとその製造方法〜室温超薄膜積層化技術による新しいガスセンサ、燃料電池、リアクタ2008

    • 著者名/発表者名
      松田厚範
    • 学会等名
      豊橋技術科学大学-科学学技術振興機構新技術説明会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] External Field-Responsive Organic-Inorganic Hybrid Capsules Fabricated via Layer-bu-Layer Assembly (Invited talk)2008

    • 著者名/発表者名
      松田厚範, 片桐清文, 河本邦仁
    • 学会等名
      Moscow Internationa Symposium on Magnetism(MISM) 2008
    • 発表場所
      Moscow, Russian Federation
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 粒径制御されたプロトン伝導性コアーシェル粒子の作製と界面伝導性2008

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏, 大幸裕介, 片桐清文, 武藤浩行, 逆井基次, 松田厚範
    • 学会等名
      日本セラミックス協会東海支部第36回東海若手セラミスト懇話会
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フェニル基を有する無機有機ハイブリッド粒子の塑性変形制御と表面修飾によるプロトン伝導体の作製2008

    • 著者名/発表者名
      榊原咲, 坂本尚敏, 大幸裕介, 武藤浩行, 逆井基次, 松田厚範
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第6回討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Structures and Proton Conductivity of Multilayerd Polycation/Nafion Ultrathin Films Prepared via Layer-by-Layer Assembly2008

    • 著者名/発表者名
      大幸裕介, 片桐清文, 矢澤哲夫, 松田厚範
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Solid State Proton Conductors
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Sheet-like Electrolytes from Poly(2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid)-Deposited Phenylsilsesquioxane Particles2008

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏, 大幸裕介, 片桐清文, 武藤浩行, 逆井基次, 松田厚範
    • 学会等名
      The 14^<th> International Conference on Solid State Proton Conductors
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] プロトン伝導性コア-シェル粒子から調製した電解質膜の連続界面伝導性とコア粒子径の影響2008

    • 著者名/発表者名
      坂本尚敏, 大幸裕介, 片桐清文, 武藤浩行, 逆井基次, 松田厚範
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      小倉
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 交互積層法により作製した撥水性ナノ多層薄膜の水接触による濡れ性の変化2008

    • 著者名/発表者名
      江間友幸, 大幸裕介, 武藤浩行, 逆井基次, 松田厚範
    • 学会等名
      第49回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] イオン性液体を内包・固定化した機能性カプセルの作製2008

    • 著者名/発表者名
      伊勢谷 匠吾・大幸 裕介・片桐 清文・武藤 浩行・逆井 基次・松田 厚範
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 交互積層法とゾルーゲル法を用いたリンタングステン酸/SiO2多層膜を有する中空粒子の作製2007

    • 著者名/発表者名
      伊勢谷 匠吾・大幸 裕介・片桐 清文・武藤 浩行・逆井 基次・松田 厚範
    • 学会等名
      第34回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会夏期セミナー
    • 発表場所
      浜松市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 交互積層法による機能性ナノ薄膜の複層化2007

    • 著者名/発表者名
      大幸 裕介・片桐 清文・坂本 尚敏・伊佐 美恭平・逆井 基次・松田 厚範
    • 学会等名
      第34回日本セラミックス協会東海支部東海若手セラミスト懇話会夏期セミナー
    • 発表場所
      浜松市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] UV-ResponsiveOrganic-lnorganicHybridCapsulesFabricatedviaLayer-by-LayerAssemblyandSol-Gel Method2007

    • 著者名/発表者名
      片桐 清文・河本 邦仁・伊勢谷 匠吾・逆井 基次・松田 厚範・Frank Caruso
    • 学会等名
      XNVth International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier (France)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 酸化物ナノ粒子と高分子電解質の交互体積による機能性無機一有機複合体カプセル2007

    • 著者名/発表者名
      松田 厚範・伊勢谷 匠吾・大幸 裕介・片桐 清文・武藤 浩行・逆井 基次
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Stimuli Responsive Organic-lnorganic Hybrid Capsules Fabricated via theColloidTemplating Technique2007

    • 著者名/発表者名
      K.Katagiri, S.Iseya, M.Nakamura, A.Matsuda and K.Komoto
    • 学会等名
      第60回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] プロトン伝導性ナノ薄膜を積層したコアーシェルおよび中空粒子の作製2007

    • 著者名/発表者名
      伊勢谷 匠吾・大幸 裕介・片桐 清文・武藤 浩行・逆井 基次・松田 厚範
    • 学会等名
      第60回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] ゼータ電位制御による機能性コアーシェル粒子の作製「【分野別】ゼータ電位利用集〜基礎/測定/解釈・濃厚/非水系・分散安定等〜」2008

    • 著者名/発表者名
      人幸裕介, 松田厚範(分担)
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 薄膜コーティング〜ゼータ電位による交互積層膜の評価「【分野別】ゼータ電位利用集〜基礎/測定/解釈・濃厚/非水系・分散安定等〜」2008

    • 著者名/発表者名
      大参裕介, 松田厚範(分担)
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 無機-有機ハイブリッド ナノレペル積層「セラミックデータブック2008年版」2008

    • 著者名/発表者名
      松田厚範(分担)
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      工業製品技術協会
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] ゼータ電位利用集〜メカニズムと測定/解釈・分散安定性の評価を目指して2008

    • 著者名/発表者名
      大幸 裕介・松田 厚範(分担執筆)
    • 出版者
      情報機構(印刷中)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 発明の名称 : 薄膜燃料電池及び薄膜燃料電池製造方法2008

    • 発明者名
      大幸裕介, 松田厚範
    • 権利者名
      豊橋技術科学大学
    • 産業財産権番号
      2008-163752
    • 出願年月日
      2008-06-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 発明の名称 : 光触媒反応を利用した薄膜電気化学素子及びその製造方法2008

    • 発明者名
      大幸裕介, 松田厚範
    • 権利者名
      豊橋技術科学大学
    • 産業財産権番号
      2008-173491
    • 出願年月日
      2008-07-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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