2004 Fiscal Year Annual Research Report
低温プラズマを用いた表面ナノ構造制御技術による高効率光触媒酸化チタンの創製
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15360394
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| Research Institution | Kitakyushu National College of Technology |
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Principal Investigator |
山田 憲二 北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80101179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 裕之 北九州工業高等専門学校, 総合科学科, 教授 (70172434)
松嶋 茂憲 北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80229476)
山根 大和 北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教授 (70332096)
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| Keywords | プラズマ加工 / 表面・界面物性 / 構造・機能材料 / 触媒・化学プロセス |
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| Research Abstract |
1.酸化チタン微粒子凝集薄膜の低温アルゴン/窒素プラズマ連続処理の検討
マグネトロン型低温プラズマ装置を用いて、酸化チタン微粒子凝集薄膜をアルゴンプラズマ処理した後、連続して窒素プラズマ処理を行った。放電出力100〜200W、放電時間5min〜25minとし、アルゴンプラズマ処理と窒素プラズマ処理は全て同条件で行った。メチレンブルーを微粒子表面に吸着させた後、420nmカットフィルター及び750nm赤外線カットフィルターを通過した可視光を照射させた。メチレンブルーの分解率はプラズマ連続処理により増大しており、プラズマ連続処理により可視光応答性が発現した。可視光応答性は放電時間5minで最大値を示した。
放電出力100〜200W、放電時間5〜25minのいずれの条件においても、N=O結合、N-O結合、N-OH結合、N-E結合、N-N結合だけでなく、Ti-N結合に起因するピークも認められた。放電時間の増加に伴ってTi-N結合分率は増大する傾向を示したが、可視光応答性は減少したことからTi-N結合分率の最適値が存在することが考えられる。
2.低温プラズマ処理微粒子凝集薄膜の半導体特性の検討
プラズマ処理前後での酸化チタン微粒子凝集薄膜のフラットバンド電位はモット・ショットキープロット測定より評価した。フラットバンド電位は、アルゴンプラズマ処理のみでは上昇したが、アルゴン/窒素プラズマ連続処理後では低下した。また直線勾配は、アルゴンプラズマ処理のみでは増大したが、アルゴン/窒素プラズマ連続処理後では殆ど変化しなかった。直線勾配の増大は通常半導体ではドナー密度の低下に関係するとされているが、プラズマ処理酸化チタンの場合については、今後検討する必要がある。
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