2005 Fiscal Year Annual Research Report
溶液プロセスによるセラミックスナノ複合体の直接作製
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16360323
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉村 昌弘 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10016826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 友亮 東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 特任講師 (30345392)
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| Keywords | 酸化チタン / アパタイト / ナノ粒子 / ナノコンポジット / ジルコニア / セリア / アモルファスカーポン / パターニング |
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| Research Abstract |
本研究課題は溶液プロセスを用いた各種セラミックスナノ複合体の作製に関わるものであり、現在までに以下の研究成果を発表済みである。
1.溶液からのチタニア/ハイドロキシアパタイトナノ複合体の直接合成およびその評価
本研究は酸化チタンの光触媒活性およびハイドロキシアパタイトの物質吸着特性を活かしたナノコンポジット材料の直接作製を行ったものである。市販の水溶性チタン、炭酸カルシウムおよびリン酸などを用いて出発溶液を調製し、その溶液を200℃以下程度の水熱条件とすることでそれらの材料を得ることに成功した。さらにそれらの材料を標準的な酸化チタン光触媒とメチレンブルーの分解能を比較したところ、本研究で得られた酸化チタン/水酸アパタイトナノ複合体のほうが吸着、分解性能が向上していることがわかった。このことより本研究の目的である、セラミックス材料のナノ複合化により新規なセラミックスナノ材料を得ることができたといえる。
2.水熱法やその他ソルボサーマル法など各種の溶液プロセスを用いて、ジルコニアやセリアのナノ粒子が合成できることは多数報告されている。しかし、それらの固溶体ナノ粒子が報告された例はほとんどない。我々はセリウムとジルコニアの硝酸塩を出発物質とし、それらにアンモニア水溶液を加えpHを調製し、水熱処理することによりジルコニアーセリア系ナノ粒子の固溶体を連続的に作製することに成功した。
3.アモルファスカーボンは数々の用途にコーティング材として用いられる。しかしアモルファスカーボンのコーティングには通常高温や高真空など環境負荷の大きい製造プロセスが用いられる。さらにパターン化されたカーボンを必要とする場合にはさらに複雑なプロセスが必要になる。本研究では室温有機溶媒中で基板間に局所的に高周波電流を通じることによりカーボン直接パターン作製に成功した。作製例ではシリコンウェハー上にミクロンサイズのパターンをアモルファスカーボンにより描画することに成功した。
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