高強度レーザー誘起プラズマCVD法によるセラミックス膜の超高速合成とナノ構造制御
| Project/Area Number |
17686055
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
木村 禎一 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (10333882)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2005 – 2006
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
|
| Budget Amount *help |
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2006: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2005: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
|
|---|
| Keywords | レーザーCVD / ナノコンポジット / ナノ構造制御 / ガス浄化触媒 / 熱的安定性 / 羽毛状組織 / 結晶成長 / 超高速合成 / レーザー化学気相析出法 / ジルコニア / ロジウム / 貴金属触媒 / 複雑形状基材 / 微細構造制御 |
|---|
| Research Abstract |
レーザー化学気相析出(LCVD)法により、ロジウム(Rh)ナノ粒子を羽毛状組織を有するジルコニア(ZrO_2)から構成されるナノコンポジットを合成した。
羽毛状ジルコニアは、原料ガス濃度が高く、成膜速度が毎時120ミクロンを超える高速成膜条件下で生成することがわかった。羽毛状組織の熱的安定性は高く、1200〜1400℃、空気中での熱処理によっても変化が見られなかった。EB-PVDなどによる羽毛状組織は、短時間の高温熱処理で容易に消失するが、レーザーCVDで合成した羽毛状ジルコニアは結晶性が高く、このような優れた高温安定性が得られたものと考えられる。
また、ロジウムを含む有機金属原料ガスを、ジルコニウム原料ガスと同時に供給することによって、ジルコニア-ロジウムナノコンポジットが生成し、羽毛状ジルコニアが生成する成膜条件では、コンポジット膜も羽毛状組織になった。しかし、ロジウム原料の濃度が、ジルコニウム原料の10mol%程度になると、羽毛状組織は明瞭でなくなり、高密度のロジウム粒子の析出によって、羽毛状組織の生成が妨げられることがわかった。
コンポジット膜中のロジウム粒子の大きさは、ロジウムの原料ガス濃度によって変化し、原料ガス濃度が高いほど、大きなロジウム粒子が生成した。さらに、ジルコニア-ロジウムナノコンポジット膜の高温安定性を調べ、500℃以下の温度では、ロジウム粒子の粒成長はほとんど見られなかった。このような優れた熱的安定性は、他のナノ粒子触媒と比較してすぐれており、触媒、特にガス浄化触媒としての応用が期待される。
|
Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
