2000 Fiscal Year Annual Research Report
有機・無機ハイブリッド膜におけるセル構造の発現と制御
| Project/Area Number |
11450243
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
柴田 修一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (00235574)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢野 哲司 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (90221647)
|
|---|
| Keywords | セルパターン / 有機・無機ハイブリッド膜 / 水分の影響 / ジルコニア / マランゴニ対流 / 膜厚 |
|---|
| Research Abstract |
ディッピング法により作製した数ミクロン厚の有機・無機ハイブリッド膜には,添加したTiO_2濃度(最大50モル%)に依存して,セル状のパターンが形成されることを明らかにしてきた。また,このセルの発現には,薄膜作製時の雰囲気中の湿度が重要な要因であることもすでに指摘したところである。本年度は,このハイブリッド膜におけるセル発現が,TiO_2含有ゾル以外の添加物や組成においても起こりうるものかどうか,さらにどの様な因子に依存しているのかについて検討した。
得られた知見は以下の通りである。
(1)TiO_2の原料であるチタンイソプロポキシド以外にも,水分と容易に反応するZrO_2添加用原料である,ジルコニウムブトキシドの添加によっても同様にセルの発現が見られることを確認した。
(2)雰囲気からの水分ではなく,直接的にゾルに水を添加しても,セルパターンの明瞭化が見られた。原料ゾルには水分添加によって,光散乱体が生じ,添加した水分濃度に依存していることがわかった。
(3)原子間力顕微鏡によって,セルの凹凸(数十ナノメータ〜数百ナノメータ)を測定し,セルの明瞭化と凹凸の大きさに相関関係があることを明らかにした。
以上の結果から,このセル発現は,ハイブリッド材料に水分の影響を強く受ける原料が添加された時に起きる一般性に富む現象であること,また水分によって薄膜原料であるゾル中に光散乱体(現在ナノメータのサイズであることが判明している)が生じると,それに応じてセルが強く明瞭化されることがわかった。
|
