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ペロブスカイト型酸化物ナノ粒子合成のための紫外レーザー光分解法の開発

Research Project

Project/Area Number 19656174
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

高村 仁  Tohoku University, 大学院・工学研究科, 准教授 (30250715)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywordsペロブスカイト / 紫外線レーザー / ナノ粒子 / 室温合成 / 亜鉛酸化物 / セリウム酸化物
Research Abstract

本研究では, 多成分系ペロブスカイト型酸化物ナノ粒子を室温で直接合成するための紫外レーザー光分解法を開発することを目的としている。昨年度はLa, Ce, Fe, Co, Ti, Mgの金属硝酸塩溶液に対して紫外レーザー照射を試み, 沈殿物の生成の有無と相の同定を検討した。今年度はBサイトの構成元素となるZnの酸化物合成を試みた。硝酸塩が0.08 Mの濃度となるようにエタノール溶媒に溶解されたものを被照射溶液とした。この溶液にKrFエキシマレーザー(波長248nm, 650mJ/shot)を50Hzで30分照射した。その後, 沈殿物から塩を取り除くために蒸留水での洗浄, 遠心分離を回繰り返し, 室温での乾燥が施された。
濃度0.05M〜0.4MのZn硝酸塩溶液にレーザー照射後, 得られた沈殿物をXRDにより解析したところ生成相が溶液濃度に依存することが判明した。0.05Mの試料においては酸化亜鉛(ZnO)の回折パターンが観測されたが、溶液濃度0.2Mの試料においてはZn(OH)_<1.58>(CH_3COO)_<0.42>・0.31H_2Oの回折ピークが出現した。さらに0.4Mの場合Zn_5(NO_3)_2(OH)_8・2H_2Oが生成した。照射時間が生成相に及ぼす影響を調査したところ, 溶液濃度0.1Mの試料においてZnOがZn(OH)_<1.58>(CH_3COO)_<0.42>・0.31H_2Oに変化する様子が見られた。すなわち, 溶液濃度が低くレーザー照射時間が短いときに紫外レーザー法により酸化亜鉛を得ることができた。また昨年度のセリアと比較すると収率は非常に低く、粒径は大きかった。Bサイトの構成元素は紫外レーザー照射により酸化物となることが確認されたため,ペロブスカイト型酸化物を得るためにはAサイトの構成元素を酸化物として析出させることが重要ということが判明した。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Preparation of Ultrafine Fe-Pt Alloy and Au Nanoparticle Colloids by KrF Excimer Laser Solution Photolysis2009

    • Author(s)
      M. Watanabe, H. Takamura, H. Sugai
    • Journal Title

      Nanoscale Res. Lett. (採録決定)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical conductivity of ceria nanoparticles under high pressure2009

    • Author(s)
      H. Takamura, J. Kobayashi, N. Takahashi, M. Okada
    • Journal Title

      Journal of Electroceramics 22

      Pages: 24-32

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化物ナノ粒子界面におけるイオン伝導現象2009

    • Author(s)
      高村仁
    • Organizer
      日本金属学会2009年春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
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  • [Presentation] セリアナノ粒子の水蒸気吸着性と電気伝導特性2008

    • Author(s)
      高村仁, 高橋直己
    • Organizer
      第34回固体イオニクス討論会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-12-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] セリアナノ粒子の低温領域における電気伝導特性2008

    • Author(s)
      高橋直己, 高村仁
    • Organizer
      日本金属学会2008年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-09-25
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 紫外レーザー光照射によるセリアナノ粒子合成とLangmuir-Blodgett累積2008

    • Author(s)
      田村一輝, 渡邉雅人, 高村仁
    • Organizer
      日本金属学会2008年秋期講演大会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2008-09-24
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrical Conductivity of Nanocrystalline Ceria under Humidified Atmosphere2008

    • Author(s)
      H. Takamura, N. Takahashi
    • Organizer
      The 14^<th> International Conference on Solid State Protonic Conductors (SSPC-14)
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-09-11
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Dehydration Behavior and Electrical Conductivity of Ceria Nanoparticles Prepared by Wet Processing2008

    • Author(s)
      N. Takahashi, M. Watanabe, M. Okada, H. Takamura
    • Organizer
      213^<th> Electrochemical Society Meeting (ECS)
    • Place of Presentation
      Arizona, USA
    • Year and Date
      2008-05-20
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 紫外レーザー照射により作製されたセリアナノ粒子の欠陥構造2008

    • Author(s)
      高橋直己, 渡辺雅人, 高村仁
    • Organizer
      日本金属学会2008年春期大会
    • Place of Presentation
      武蔵工業大学(東京)
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 紫外レーザー照射によるセリウム酸化物ナノ粒子の作製とその電気的性質の評価2007

    • Author(s)
      高橋直己, 高村仁, 岡田益男
    • Organizer
      日本金属学会2007年秋期大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜)
    • Year and Date
      2007-09-20
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrical Conductivity of Ceria Nanoparticles under High Pressure2007

    • Author(s)
      H. Takamura, J. Kobayashi, N. Takahashi, M. Okada
    • Organizer
      International Conference on Electroceramics
    • Place of Presentation
      Arusha, Tanzania
    • Year and Date
      2007-08-01
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://ceram.material.tohoku.ac.jp/takamuraken/node/6

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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