2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular activation and chemical conversion by dielectric property
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17K19180
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
山本 孝 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (70361756)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 焦電体 / 高電場 / X線発生 / 放電 / タンタル酸リチウム / 物質変換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は焦電性を有する誘電体単結晶から作成した高電場発生ユニットの特性をより詳細に検討するために，さまざまな積層型薄片状結晶および柱状結晶を用いて大気圧，中真空，高真空下での放電特性およびX線発生挙動を検討した．更に，結晶表面に白金を塗布した状況での高電場発生挙動，側面を絶縁する影響の検証を行った．また熱触媒系ではあるもの，液相アルキル化に対して従来型ジルコニア系強酸触媒に匹敵する活性を示す新規モデル触媒を開発した．前年度までにタンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムの柱状単結晶では中真空下での温度変化の際，温度変化開始直後にｚ軸表面上で放電に伴うスパイク状のX線発生が起こり，続いて約10分間 X線発生が継続することを見出している．本年度の積層させた板状結晶を用いたユニットによる放電挙動検証実験では，結晶間のきわめて狭い隙間での放電が確認されたものの連続的なX線発生は確認されなかった．放電現象は同一形状の結晶を積層させたユニットでは不揃い結晶積層型より放電頻度が5倍程度高かった．一方で生じた最高電圧には本質的な相違はなく，X線発生挙動の形状および真空度依存性は小さかった．また表面に白金を塗布しても生じる最高電圧に影響は見られなかった．また積層させた側面を絶縁すると外部検出器によるX線計測はバックグラウンドレベルとなり放電現象も抑制されるものの，放電可能なレベルの高電圧は生じることが確認された．一般に焦電材料では温度変化に伴い発生する電圧と特定の結晶軸長には相関性があり，単一厚さの単結晶を積層させることで誘起される電圧を制御可能であれば，焦電特性を利用した開発研究がより容易に行うことが可能となる．本年度の検討では単結晶薄片を積層または粉砕後に周囲に物質が存在しても近傍で高電場が形成されることを示しており，焦電特性を物質変換反応など新機能へ利用するための知見が得られた．
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