2006 Fiscal Year Annual Research Report
金属酸化物ナノシートから金属酸化物半導体ナノチューブの創製と特性評価
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17310074
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
馮 旗 香川大学, 工学部, 教授 (80274356)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 寛 香川大学, 工学部, 教授 (60112249)
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| Keywords | 金属酸化物ナノチューブ / 金属酸化物ナノシート / 剥離反応 / 界面活性剤 / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
本研究は,層状構造を有する金属酸化物や金属水酸化物を剥離処理して,得た金属酸化物や金属水酸化物ナノシートを界面活性剤等と反応させ,MnO_2,ZnO,Nb_2O_5,TiO_2などの金属酸化物半導体ナノチューブの合成、ナノシートからナノチューブへの生成メカニズムの解明および金属酸化物半導体ナノチューブの電子特性,光学特性の解明を目的とする。平成18年度は次の研究を行った。
1、金属酸化物ナノチューブの合成とナノ構造解析
前年度の研究結果を踏まえて、層状マンガン酸化物ナノシートと有機アミン系ポリマーなどのテンプレートと反応させ、ナノチューブの生成過程や生成物を調べた。ナノチューブの生成は、テンプレートの形状に大きく影響され、円錐型のテンプレートイオンは、ナノチューの形成に有利であることを明らかにした。さらにチタン酸ナノシートを水熱処理してチタン酸化物ノナチューブなどナノ材料の合成を行った。剥離剤を選択すれば、チタン酸化物ナノチューブを得られることを突き止めた。また、反応条件によって、様々な形状の酸化チタンナノ粒子を合成できた。水酸化物ノナチューブの合成について、水酸化亜鉛と各種有機酸と反応させ、多種の水酸化亜鉛層状化合物を合成し、その剥離実験を行った。水酸化亜鉛層状化合物層間の有機酸の種類や含有量によって、剥離挙動が異なる。数種類の層状化合物の剥離に成功した。
2、金属酸化物ナノチューブの物性評価
合成したマンガン酸化物ナノチューブについて、半導体特性を調べ、バンドギャップを求めた。これはn型一次元ナノ半導体であることがわかった。さらに合成したチタン酸化物ナノチューブなどのナノ粒子の光学特性測定を行った。これらのナノ粒子は、従来の方法で合成したものと比べ、極めて高い光触媒反応活性結晶面を有することがわかった。
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