2017 Fiscal Year Annual Research Report
Processing and property of hydrophobic oxide ceramics without using organic compounds
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15H04120
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中島 章 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (00302795)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯部 敏宏 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (20518287)
松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 乾燥空気 / 希土類 / 撥水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Siウエハー上に水熱法によってZnOナノロッド(ZnO-NR)を作製した。ロッド径は前駆体溶液濃度に依存し、大気中で放置することで接触角は100度付近まで上昇した。この試料をドライエアーで焼成すると、撥水化速度が大気中よりも著しく向上した。解析の結果、Cassieモードで撥水性が得られていることが示唆された。これらのZnO-NRをさらにジアミノプロパン(DAP)を添加した前駆体溶液で処理すると、ロッドの上端部である(0001)面にナノレベルの粗さが形成された。得られた試料を撥水性シランで処理したところ、接触角がさらに上昇し、転落角も上昇した。これらのことから、新たにロッド上端部に付与された微小粗さによるWenzelモードによる寄与が考えられた。ZnO-NRAは接触角が高いものほど、Leidenfrost温度は低くなった。Leidenfrost温度は固体/液体接触面積分率に依存した。
また、クエン酸重合法によりLa2Mo2O9仮焼粉末を作製し、これを成形後、ドライエアー中で焼成することで相対密度が95%を越える緻密な焼結体を作製した。この焼結体は大気中に保持することで高度に撥水化した。撥水化とともに水酸基が減少し、表面炭素濃度が増大した。オゾン処理により撥水性は低下したが、2週間後にもとの撥水性が回復したことから、大気中の有機物が表面に吸着したことで撥水化したことが示唆された。この焼結体に用いた粉末は抗菌・抗ウィルス性能を示すことが明らかになり、自己疎水化性能と抗菌・抗ウィルス機能を併せ持つ、新たな酸化物セラミックスを得ることに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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