1996 Fiscal Year Annual Research Report
剥離した二次元化合物をベースとする新規光機能材料の設計
| Project/Area Number |
08554028
|
|---|
| Section | 試験 |
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
堂免 一成 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (10155624)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 亨和 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (70272713)
野村 淳子 東京工業大学, 資源化学研究所, 助手 (60234936)
田中 彰 (株)ニコン, 光機能研究室, 課長
|
|---|
| Keywords | K_4Nb_6O_<17> / ソフトケミカル / メソポーラス多孔体 / 剥離 / MgO微粒子 |
|---|
| Research Abstract |
1.K_4Nb_6O_<17>のメソポーラス多孔体化
ニオブ系層状複合酸化物であるK_4Nb_6O_<17>は水を完全分解できる光触媒であるが、無機材料としても非常に興味深いものでる。このK_4Nb_6O_<17>ではそのニオブシートがソフトケミカルな手法により剥離するため、新たな材料合成の手段として注目されている。最近、一度剥離したシートを酸などの添加により再構築できることが見出された。そこで、この再構築をMgO微粒子を用いて行い、得られた複合体のキャラクタリゼーション及び光触媒能について検討した。ニオブシートの剥離は、K_4Nb_6O_<17>のプロトン交H^+/K_4Nb_6O_<17>を水酸化テトラブチルアンモニウム(TBA^+OH^-)水溶液中に懸濁させておこなった。この剥離溶液中にMgO微粒子(粒径約100Å)を添加し、生成した沈殿を濾過により回収した後、硫酸水溶液中でMgO,TBA^+を取り除いた。得られた複合体のTEM、BET表面積測定、細孔径分布測定から、この複合体はメソポーラスな多孔体であり、その表面積は145m2・g-1と元のH^+/K_4Nb_6O_<17>に比べ50〜60倍であることがわかった。更にこの触媒は元のH^+/K_4Nb_6O_<17>ではほとんど分解できない(CH_3)_3COHを分解できることが明らかになった。
2.K_4Nb_6O_<17>の薄膜化
従来のスパッタやMBEを用いず、ソフトケミカルな方法でK_4Nb_6O_<17>を薄膜化することを試みたK_4Nb_6O_<17>の粉体を湿式粉砕すると沈殿しない懸濁液が得られた。これを基板上にスピンコートした後、焼成することによって薄膜を作成した。AFM、SEM、XRDから、焼成温度が高くなるにつれてK_4Nb_6O_<17>の結晶が二次元的に成長し、900℃では原子レベルで極めて平滑な薄膜が得られた。IR、ラマン分光は薄膜の表面構造が元のK_4Nb_6O_<17>粉体と異なっていることを示唆した。
|
-
[Publications] K.Domen,Y.Ebina,S.Ikeda,A.Tanaka,and J.N.Kondo: "Layered Niobium Oxides.-pillaring and exfoliation-" Catal.Today. 28.
-
[Publications] A.Tanaka and K.Domen: "Photocatalytic Properties of Some Ion-Exchangeable Layered Oxides" Critical Rev.Surf.Chem.(in press.). 167-174 (1996)
-
[Publications] S.Ikeda,A.Tanaka,K.Shinohara,M.Hara,J.N.Kondo,K.Maruya,and K.Domen: "Effect of the particle size for photocatalytic decomposition of water on Ni-loaded K_4Nb_6O_<17>" Microporous Materials. (in press.).
-
[Publications] T.Takata,T.Furumi,A.Tanaka,M.Hara,K.Shinohara,J.N.Kondo,and K.Domen: "Photocatalytic decomposition of water on spontaneously hydrated layered perovskites" Chemistry of Materials. (in press.).
