有機物界面による無機化合物の析出制御とそのセラミックスプロセッシングへの応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08875120
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 高橋 実 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60093100)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 敏孝 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30135412) ; 鵜沼 英郎 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (30273303)
• Keywords: セラミック粉末 / ウレアーゼ / グルコースオキシダーゼ / 酸化アルミニウム / 酸化スズ / 均一沈殿法

Research Abstract

生体内の硬組織が特異な形状や結晶配向をもつ無機結晶から構成されること、またそれらは周囲をとりまく有機分子集合体の分子配列様式や、酵素などの高分子蛋白質の触媒作用を通じて形成されることに着目し、生体硬組織形成機能を模倣したセラミック粉末の形態制御技術の確立を試みた。
今年度は、酵素の作用を利用したセラミック粉末の生成およびそのサイズ・形態の制御の可能性について調べ、以下の知見を得た。
1.硫酸アルミニウム水溶液に尿素とウレアーゼを溶かし、室温で尿素の分解(アンモニウムの生成)反応を酵素に担わせることによって、球形で大きさのそろった水酸化アルミニウム粒子を合成した。酵素を用いずに、尿素水溶液を加熱することでアンモニアを発生させる方法(均一沈殿法)は古くから知られていたが、サイズや形態の制御が困難であることが問題となっていた。酵素を用いることによりそれらの問題を解決し、再現性の高いセラミック前駆体粉末の合成が可能になった。
2.スズ酸ナトリウム水溶液にグルコース、グルコースオキシダーゼおよびカタラーゼを溶解させ、酵素反応によりグルコン酸を生成して、酸化スズ前駆体粉末を合成することが可能であることを見いだした。本法式は従来にない新規な方式であり、今後薄膜作製などの用途に応用できる可能性が考えられる。

Research Products

• [Publications] 鵜沼、加藤、太田、高橋: "酸素による尿素の分解を利用したアルミナ前駆体粉末の均一沈殿" 粉体工学会誌. 34(10). 773-777 (1997)
• [Publications] M. Takahashi et al.: "Enzymatically Assisted Homogencous Precipitation of Alumimna Precursors" Ceramic Transactions. (印刷中). (1998)