酸化物ナノホールアレイによるエネルギー変換デバイスの創生

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360511
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山中 伸介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00166753)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒崎 健 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90304021) ; 宇埜 正美 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00232885)
• Keywords: 酸化物ナノホールアレイ / 光触媒 / ナノ構造体 / ガスセンサー / 環境浄化 / エネルギー変換 / リチウムイオンバッテリー / 湿式太陽電池

Research Abstract

本研究は、我々のグループが独自に開発した「酸化物ナノホールアレイ」を、エネルギー変換デバイス材料へ応用しようとするものである。
「酸化物ナノホールアレイ」は、直径約200nm、厚さ約50μmのナノホール貫通孔が、数cm2の面積にわたり規則的に配列するもので、様々な酸化物で同様の構造が創製できるという特徴を持つ。非常に簡単な手法で短時間で再現性良く作成できるうえに、作成費用が安いという利点も持つ。
本研究ではこの「酸化物ナノホールアレイ」を、エネルギー変換デバイス材料に応用すべく、1酸化物ナノホールアレイの構造を自由に制御するための手法を確立すること、2 各種酸化物ナノホールアレイのエネルギー変換特性を評価し、光触蝶材料・湿式太陽電池・リチウムイオンバッテリー・熱電変換材料への応用を検討すること、の2点を目標に定め、研究を進めてきた。
「チタニアナノホールアレイ」の作成経験をもとに、孔径を制御した各種酸化物ナノホールアレイの作成を試みた。結果、ナノホールの壁面の厚さ、つまり内径を制御することに成功した。現在、ナノホールの外径ならびにホール深さの制御手法確立を目指し、研究をすすめている。
次に、作成した各種酸化物ナノホールアレイの同定を行った。FE-SEMによる表面観察、EDXによる元素分析、X線回折による結晶構造の同定等を実施した。
最後に、チタニアナノホールアレイについて、光触媒特性を評価した。結果、チタニアナノホールアレイおよびチタニアとスズ酸化物が積層した構造をもつナノホールアレイについて、光触媒活性の存在を確認した。現在アセトアルデヒド等の分解特性を評価中である。

Research Products

• [Publications] Shinsuke Yamanaka, Tsuyoshi Hamaguchi, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Masayoshi Uno: "Fabrication of oxide nanohole arrays by a liquid phase deposition method"Journal of Alloys and Compounds. (in press).